17.08.2013 Views

IEVADS MATEM¯ATISKAJ¯A ANAL¯IZ¯E

IEVADS MATEM¯ATISKAJ¯A ANAL¯IZ¯E

IEVADS MATEM¯ATISKAJ¯A ANAL¯IZ¯E

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

DAUGAVPILS UNIVERSIT ĀTE<br />

Matemātikas katedra<br />

Vallija Gedroica<br />

<strong>IEVADS</strong> MATEMĀTISKAJĀ<br />

ANALĪZĒ<br />

2003


ANOT ĀCIJA<br />

Mācību līdzeklī ir ietverti uzdevumi un īss teorijas izklāsts par ˇsādām<br />

tēmām: reāla skaitl¸a modulis, funkcija, robeˇza, funkcijas nepārtrauktība.<br />

Darbā iekl¸auti uzdevumu atrisināˇsanas paraugi, auditorijā risināmie uzdevumi<br />

un mājas darbu uzdevumi. Pielikumā apkopoti uzdevumi individuālajam<br />

darbam.


1. Reālā skaitl¸a modulis<br />

1.1. definīcija. Par reālā skaitl¸a a moduli (absolūto vērtību) sauc<br />

max(a, −a) un apzīmē |a|.<br />

Tādējādi<br />

Modul¸a īpaˇsības.<br />

1. |a + b| ≤ |a| + |b|;<br />

2. | − a| = |a|;<br />

3. |a| − |b| ≤ |a − b|;<br />

|a| =<br />

a, ja a ≥ 0,<br />

−a ja a < 0.<br />

4. |a| < c tad un tikai tad, ja −c < a < c;<br />

5. |a| > c tad un tikai tad, ja a < −c vai a > c;<br />

6. |a · b| = |a| · |b|;<br />

7. | a<br />

b<br />

|a|<br />

| = |b| , ja b = 0.<br />

Risinot vienādojumus un nevienādības, kas satur moduli, ir izdevīgi lietot<br />

intervālu metodi, kuras pamatā ir nepārtrauktu funkciju īpaˇsība: ja<br />

funkcija f intervālā (a; b) ir nepārtraukta un nevienā ˇsī intervāla punktā tās<br />

vērtība nav 0, tad visos intervāla punktos funkcijas vērtības ir vai nu tikai<br />

pozitīvas, vai arī tikai negatīvas. Ja pieņem, ka funkcija f ir nepārtraukta<br />

intervālā I un to intervāla punktu skaits, kuros ˇsīs funkcijas vērtības<br />

vienādas ar nulli, ir galīgs, tad ˇsie punkti sadala intervālu I apakˇsintervālos,<br />

pie tam katra apakˇsintervāla visos punktos funkcijas f vērtības ir vai<br />

nu pozitīvas, vai arī negatīvas. Lai noteiktu funkcijas vērtību zīmi kādā<br />

apakˇsintervālā, pietiek aprēk¸ināt funkcijas vērtību brīvi izraudzītā dotā<br />

apakˇsintervāla punktā.<br />

1.1. piemērs. Konstruēt funkcijas f(x) = |x + 1| grafiku.<br />

ˇSo uzdevumu var atrisināt ar vairākiem paņēmieniem.<br />

3


1. paņēmiens.<br />

Pārveido ˇsīs funkcijas analītisko izskatu, izmantojot modul¸a definīciju.<br />

Punkts x = −1 sadala koordinātu taisni divos intervālos. Katrā no<br />

ˇsiem intervāliem (1.1. zīm.) nosaka funkcijas izskatu.<br />

1.1. zīm.<br />

Intervālā (−∞; −1) ir spēkā x + 1 < 0, tāpēc<br />

un<br />

|x + 1| = −(x + 1)<br />

f(x) = −(x + 1).<br />

Intervālā [−1; +∞) ir spēkā x + 1 ≥ 0, tāpēc<br />

f(x) = x + 1.<br />

Tātad doto funkciju var uzrakstīt ˇsādi:<br />

<br />

−x − 1, ja x < −1,<br />

f(x) =<br />

x + 1, ja x ≥ −1.<br />

Konstruē ˇsīs funkcijas grafiku (1.2. zīm).<br />

1.2. zīm.<br />

4


2. paņēmiens.<br />

Konstruē funkcijas f(x) = x+1 grafiku un grafika to dal¸u, kas atrodas<br />

zem Ox ass, attēlo simetriski attiecībā pret Ox asi (1.3. zīm.).<br />

3. paņēmiens.<br />

1.3. zīm.<br />

Funkcijas f(x) = |x + 1| grafiku var iegūt no funkcijas f(x) = |x|<br />

grafika, veicot paralēlo pārnesi par vienu vienību pa kreisi (1.4. zīm.).<br />

1.4. zīm.<br />

5


1.2. piemērs. Konstruēt funkcijas f(x) = |x + 1| + |x − 1| grafiku.<br />

Lietojot intervālu metodi un modul¸a definīciju, pārveido dotās funkcijas<br />

analītisko izskatu.<br />

1.5. zīm.<br />

1. Ja x < −1, tad x + 1 < 0 un x − 1 < 0, tāpēc |x + 1| = −(x + 1)<br />

un |x − 1| = −(x − 1).<br />

Tātad<br />

f(x) = −(x + 1) − (x − 1) = −2x.<br />

2. Ja −1 ≤ x < 1, tad x + 1 ≥ 0 un x − 1 < 0, tāpēc |x + 1| = x + 1<br />

un |x − 1| = −(x − 1).<br />

Tātad<br />

f(x) = x + 1 − (x − 1) = 2.<br />

3. Ja x ≥ 1, tad x + 1 > 0 un x − 1 ≥ 0, tāpēc |x + 1| = x + 1 un<br />

|x − 1| = x − 1.<br />

Tātad<br />

f(x) = x + 1 + x − 1 = 2x.<br />

Ņemot vērā funkcijas analītisko izskatu katrā no minētajiem intervāliem,<br />

var rakstīt:<br />

⎧<br />

⎨ −2x, ja x < −1,<br />

f(x) =<br />

⎩<br />

2,<br />

2x,<br />

ja −1 ≤ x < 1,<br />

ja x ≥ 1.<br />

Konstruē ˇsīs funkcijas grafiku (1.6. zīm.).<br />

6


1.6. zīm.<br />

1.3. piemērs. Atrisināt vienādojumu |x + 1| − |x + 2| + |x − 3| = 5.<br />

Punkti x = −2, x = −1 un x = 3 koordinātu taisni sadala četros<br />

intervālos (1.7. zīm.). Katrā no ˇsiem intervāliem katra no izteiksmēm,<br />

kas atrodas zem modul¸a zīmes, saglabā savu zīmi.<br />

1.7. zīm.<br />

Lietojot modul¸a definīciju, katrā no ˇsiem intervāliem doto vienādojumu<br />

var pārrakstīt ˇsādi:<br />

1.<br />

2.<br />

x < −2,<br />

−(x + 1) + x + 2 − (x − 3) = 5,<br />

x < −2,<br />

x = −1.<br />

x ∈ ∅, jo x = −1 nepieder ˇsim intervālam.<br />

<br />

−2 ≤ x < −1,<br />

−(x + 1) − (x + 2) − (x − 3) = 5<br />

<br />

−2 ≤ x < −1,<br />

x = − 5<br />

3 ,<br />

x = − 5<br />

3 .<br />

7


3.<br />

4.<br />

−1 ≤ x < 3,<br />

x + 1 − (x + 2) − (x − 3) = 5,<br />

−1 ≤ x < 3,<br />

x = −3.<br />

x ∈ ∅, jo x = −3 nepieder ˇsim intervālam.<br />

<br />

x ≥ 3,<br />

x + 1 − (x + 2) + x − 3 = 5,<br />

<br />

x ≥ 3,<br />

x = 9.<br />

x = 9.<br />

<br />

Atbilde. x ∈ − 5<br />

<br />

; 9<br />

3<br />

1.4. piemērs. Atrisināt nevienādību |3x − 5| − |2x + 3| > 0.<br />

Punkti x = −3 2<br />

(1.8. zīm.).<br />

un x = 5<br />

3<br />

.<br />

sadala koordinātu taisni trīs intervālos<br />

1.8. zīm.<br />

Pārraksta doto nevienādību katrā no ˇsiem intervāliem.<br />

1.<br />

2.<br />

x < − 3<br />

2 ,<br />

−(3x − 5) + (2x + 3) > 0,<br />

x < − 3<br />

2 ,<br />

x < 8.<br />

x < − 3<br />

, tātad x ∈<br />

2<br />

3 −<br />

2<br />

≤ x < 5<br />

3 ,<br />

<br />

−∞, − 3<br />

<br />

.<br />

2<br />

−(3x − 5) − (2x + 3) > 0,<br />

3 −<br />

5<br />

2 ≤ x < 3 ,<br />

x < 2<br />

5 ,<br />

− 3 2<br />

≤ x <<br />

2 5 .<br />

<br />

x ∈ − 3<br />

<br />

2<br />

; .<br />

2 5<br />

8


3.<br />

x ≥ 5<br />

3 ,<br />

3x − 5 − (2x + 3) > 0,<br />

x ≥ 5<br />

3 ,<br />

x > 8.<br />

x > 8, tātad x ∈ (8; +∞).<br />

Lai uzrakstītu atbildi, apvieno iegūtos rezultātus uz koordinātu taisnes<br />

(1.9. zīm.).<br />

1.9. zīm.<br />

Atbilde. x ∈ −∞; 2<br />

<br />

5 ∪ (8; +∞).<br />

1.5. piemērs. Atrisināt nevienādību |1 − 2x| < 3.<br />

Doto nevienādību var atrisināt, izmantojot modul¸a 4. īpaˇsību.<br />

Atbilde. x ∈ (−1; 2).<br />

−3 < 1 − 2x < 3,<br />

−4 < −2x < 2,<br />

−1 < x < 2.<br />

1.6. piemērs. Atrisināt nevienādību |3x − 8| ≥ 4.<br />

Doto nevienādību var atrisināt, izmantojot modul¸a 5. īpaˇsību.<br />

3x − 8 ≥ 4 vai 3x − 8 ≤ −4,<br />

3x ≥ 12 3x ≤ 4,<br />

x ≥ 4 x ≤ 4<br />

x ∈ [4; +∞) x ∈<br />

Atbilde. x ∈ −∞; 4<br />

<br />

3 ∪ [4; +∞).<br />

3 ,<br />

<br />

−∞; 4<br />

<br />

.<br />

3<br />

1.7. piemērs. Atrisināt vienādojumu | sin x| − sin x = 2.<br />

1. Ja sin x ≥ 0, tad | sin x| = sin x, tāpēc<br />

sin x ≥ 0,<br />

sin x − sin x = 2,<br />

x ∈ ∅.<br />

9


2. Ja sin x < 0, tad | sin x| = − sin x, tāpēc<br />

sin x < 0,<br />

− sin x − sin x = 2,<br />

sin x < 0,<br />

sin x = −1,<br />

sin x = −1.<br />

x = − π<br />

2<br />

+ 2πn, n ∈ Z.<br />

Atbilde. x ∈ − π<br />

2 + 2πn, n ∈ Z .<br />

Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

1. Konstruēt grafikus funkcijām<br />

(a) f(x) = x − |3x + 1| − 2,<br />

(b) f(x) = 5|x| − |1 − x|,<br />

(c) f(x) = | cos x| + 1.<br />

2. Atrisināt vienādojumus<br />

(a) |2x − 3| = 2x − 3,<br />

(b) | cos x| = cos x,<br />

(c) |x| = x + 3,<br />

(d) |x − 3| + |x + 1| = 4,<br />

(e) 2|3 − 2x| − x − 2 = x.<br />

3. Atrisināt nevienādības<br />

(a) |2x − 4| ≥ 6,<br />

(b) |1 + x| ≤ 2,<br />

(c) |x − 1| − |x + 4| > 0,<br />

(d) |x + 3| − |x + 1| < 2,<br />

(e) <br />

x x<br />

x+1 > x+1 ,<br />

(f) <br />

x+2<br />

> 3,<br />

x−1<br />

(g) 2 √ x 2 ≥ (x − 1) 2 + 2,<br />

(h)<br />

<br />

<br />

2−3|x|<br />

<br />

<br />

< 1.<br />

1+|x|<br />

10


Mājas darba uzdevumi<br />

1. Konstruēt grafikus funkcijām<br />

(a) f(x) = |2x − 1| + 3|x|,<br />

(b) f(x) = |4 − x| − 2|1 − x| + 3,<br />

(c) f(x) = | sin x| − 2.<br />

2. Atrisināt vienādojumus<br />

(a) x − |3x − 1| = 3,<br />

(b) |2x − 5| − |3x + 6| = 6,<br />

(c) | sin x| = sin x,<br />

(d) 4 sin 2 x − | cos x| = 1.<br />

3. Atrisināt nevienādības<br />

(a) |3x − 4| ≤ 5,<br />

(b) |x 2 + 3x − 4| > x 2 + 3x − 4,<br />

(c) |3x − 5| − |2x + 3| > 0,<br />

(d) 2x 2 − 7 √ x 2 ≤ 4,<br />

(e)<br />

<br />

<br />

x2−5x+4 x2−4 <br />

<br />

< 1.<br />

2. Funkcijas jēdziens. Vienādas funkcijas.<br />

Funkcijas, kas uzdota ar formulu, definīcijas<br />

apgabala noteikˇsana<br />

Par atbilstību sauc sakārtotu pāru (x; y) patval¸īgu kopu S.<br />

Pirmo elementu x kopu sauc par atbilstības definīcijas apgabalu<br />

D(S), bet otro elementu y kopu - par atbilstības vērtību apgabalu E(S).<br />

Atbilstību S sauc par viennozīmīgu, ja katram x ∈ D(S) eksistē<br />

vienīgs y ∈ E(S), ka (x; y) ∈ S.<br />

11


2.1. definīcija. Par funkciju sauc katru viennozīmīgu atbilstību.<br />

Ja f ir funkcija un x ∈ D(f), tad y = f(x) sauc par funkcijas f vērtību<br />

punktā x (skat. 1 ).<br />

Divas funkcijas f un g uzskata par vienādām, ja<br />

1. tām ir vienādi definīcijas apgabali,<br />

2. katram x ∈ D(f) = D(g) izpildās f(x) = g(x).<br />

Par funkcijas f grafiku sauc kopu<br />

2.1. piemērs. f(x) = x 2 + 2x − 1.<br />

Γf = (x; y) x ∈ D(f), y = f(x) .<br />

Atrast f(0), f(a + 1), f(a) + 1, f <br />

1 1<br />

x , f(x) , ff(x) .<br />

Ievietojot argumenta x vietā 0, iegūst<br />

Analogi<br />

f(0) = 0 2 + 2 · 0 − 1 = −1.<br />

f(a + 1) = (a + 1) 2 + 2(a + 1) − 1 = a 2 + 4a + 2,<br />

f(a) + 1 = a 2 + 2a − 1 + 1 = a 2 + 2a,<br />

2 1 1<br />

f =<br />

x x<br />

1<br />

f(x) =<br />

1<br />

x2 + 2x − 1 .<br />

+ 2 · 1<br />

x<br />

1 2<br />

− 1 = + − 1,<br />

x2 x<br />

Lai atrastu f f(x) , argumenta x vietā ievieto x 2 + 2x − 1.<br />

f f(x) = (x 2 +2x−1) 2 +2(x 2 +2x−1)−1 = x 4 +4x 3 +2x 2 −4x+1.<br />

2.2. piemērs.<br />

⎧<br />

⎨<br />

f(x) =<br />

⎩<br />

x 2 + 1, ja x < −2,<br />

sin x, ja −2 < x < 2,<br />

lg x, ja x ≥ 2.<br />

Atrast f(−5), f(−2), f(0), f(2), f(10).<br />

Funkcija ir definēta ar 3 formulām visiem x ∈ R \ {−2}.<br />

1 Tā bieˇzi apzīmē arī paˇsu funkciju f.<br />

12


Tā kā −5 ∈ (−∞; −2), tad f(−5) = (−5) 2 + 1 = 26.<br />

Skaitlis −2 ∈ D(f), t.i., funkcija ˇsajā punktā nav definēta, un funkcijas<br />

vērtība punktā −2 neeksistē.<br />

Skaitlis 0 ∈ (−2; 2), tāpēc f(0) = sin 0 = 0.<br />

Skaitlis 10 ∈ [2, +∞), tāpēc f(10) = lg 10 = 1.<br />

2.3. piemērs. Noskaidrot, vai dotās funkcijas ir vienādas.<br />

1. f(x) = x2−1 x+1 , ϕ(x) = x − 1,<br />

2. f(x) = x + 1, ϕ(x) = (x + 1) 2 ,<br />

3. f(x) = lg(1 − x 2 ), ϕ(x) = lg(1 + x) + lg(1 − x).<br />

1. D(f) = R \ {−1}, D(ϕ) = R.<br />

Tā kā D(f) = D(ϕ), tad dotās funkcijas nav vienādas.<br />

2. D(f) = D(ϕ) = R,<br />

f(x) = ϕ(x) visiem x ∈ (−∞; −1), piemēram, f(−2) = −1,<br />

ϕ(−2) = 1. Tātad dotās funkcijas nav vienādas.<br />

3. Nosaka funkciju definīcijas apgabalus.<br />

D(f) : 1 − x 2 > 0,<br />

D(ϕ) :<br />

Tātad D(f) = D(ϕ) = (−1; 1).<br />

Visiem x ∈ (−1; 1) ir spēkā<br />

x 2 < 1,<br />

− 1 < x < 1.<br />

1 + x > 0,<br />

1 − x > 0,<br />

x > −1,<br />

x < 1,<br />

− 1 < x < 1.<br />

f(x) = lg(1−x 2 ) = lg (1−x)(1+x) = lg(1−x)+lg(1+x) = ϕ(x).<br />

Tātad dotās funkcijas ir vienādas.<br />

13


Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

1. f(x) = x<br />

3 + sin 2x. Atrast f(3x), f <br />

1 1<br />

x , f(x)<br />

4 + x, ja −1 ≤ x ≤ 0,<br />

2 x ja 0 < x < +∞.<br />

Atrast f(−2), f(−1), f(0), f(1).<br />

2. f(x) =<br />

3. f(x) = x 2 + 1<br />

x 2 − 2x − 2<br />

x . Parādīt, ka f 1<br />

x<br />

4. ϕ(t) = 3√ 1 − t 3 . Parādīt, ka ϕ ϕ(t) = t.<br />

, f(x + 1), f(x) + 1.<br />

= f(x).<br />

5. Noteikt, kuras no dotajām funkcijām ir vienādas.<br />

(a) f(x) = √ x √ x − 1, ϕ(x) = x(x − 1),<br />

(b) f(x) = x, ϕ(x) = |x|,<br />

(c) f(x) = lg x 2 , ϕ(x) = 2 lg x,<br />

(d) f(x) = lg(x 2 − 4x), ϕ(x) = lg x + lg(x − 4),<br />

x − 1<br />

(e) f(x) =<br />

x3 ,<br />

− 1<br />

1<br />

ϕ(x) =<br />

x2 + x + 1 ,<br />

(f) f(x) = 1, ϕ(x) = sin 2 x + cos 2 x.<br />

Mājas darba uzdevumi<br />

1. ϕ(x) = lg x 2 . Aprēk¸ināt ϕ(−10), ϕ(−0, 001), ϕ(100).<br />

2. F (y) = sin π<br />

y<br />

+ cos πy. Aprēk¸ināt F (1), F (2), F (3), F (6).<br />

⎧<br />

⎨ x, ja x < −2,<br />

3. u(x) = 1,<br />

⎩<br />

5 − x<br />

ja |x| ≤ 2,<br />

2 ja x > 2.<br />

Atrast u(−3), u(−2), u(0), u(2), u(3).<br />

4. f(x) = x 2 − 2x + 3. Atrisināt vienādojumus.<br />

(a) f(x) = f(−1),<br />

(b) f(x) = f(0),<br />

(c) f(x + 1) = f(1).<br />

14


5. Noteikt, kuras no dotajām funkcijām ir vienādas.<br />

(a) f(x) = x, ϕ(x) = √ x 2 ;<br />

(b) f(x) = lg(2x − x 2 ), ϕ(x) = lg(2 − x) + lg x;<br />

(c) f(x) = lg 10 1−x , ϕ(x) = 1 − x;<br />

, ϕ(x) = x 2 ;<br />

1 − x<br />

(e) f(x) = lg , ϕ(x) = lg(1 − x) − lg(1 + x).<br />

1 + x<br />

(d) f(x) = 3 log 3 x 2<br />

Definīcijas apgabala noteikˇsana analītiski definētām<br />

funkcijām<br />

Visbieˇzāk funkciju uzdod analītiski, t.i., ar formulu. Tādā gadījumā funkcijas<br />

definīcijas apgabalu īpaˇsi nenorāda. Ar definīcijas apgabalu saprot<br />

tās argumenta vērtības, ar kurām formulai ir jēga. Piemēram,<br />

1. f(x) = 1<br />

x n, n ∈ N, tad x = 0 jeb x ∈ R \ {0};<br />

2. f(x) = m√ x, m ir pāra skaitlis, tad x ≥ 0 jeb x ∈ [0; +∞);<br />

3. f(x) = log a x, tad x > 0 jeb x ∈ (0; +∞);<br />

4. f(x) = tg x, tad x = π<br />

2 + πk jeb x ∈ R \ π<br />

2 + πk, k ∈ Z ;<br />

5. f(x) = ctg x, tad x = πk jeb x ∈ R \ {πk, k ∈ Z};<br />

6. f(x) = arcsin x, tad |x| ≤ 1 jeb x ∈ [−1; 1];<br />

7. f(x) = arccos x, tad |x| ≤ 1 jeb x ∈ [−1; 1].<br />

2.4. piemērs. Noteikt funkcijas<br />

<br />

5x − 1<br />

f(x) = lg<br />

2<br />

definīcijas apgabalu.<br />

+ arcsin 3x − 2<br />

5<br />

Dotās funkcijas definīcijas apgabals ir abu saskaitāmo definīcijas ap-<br />

15


gabalu kopējā dal¸a.<br />

⎧<br />

⎪⎨ lg<br />

⎪⎩<br />

5x−1<br />

2 ≥ 0,<br />

5x−1<br />

2 > 0,<br />

<br />

3x−2<br />

5 ≤ 1,<br />

5x−1<br />

2 ≥ 1,<br />

|3x − 2| ≤ 5,<br />

<br />

5x − 1 ≥ 2,<br />

−5 < 3x − 2 ≤ 5,<br />

<br />

.<br />

Atbilde. x ∈ 3 7<br />

5 ; 3<br />

2.5. piemērs. Noteikt funkcijas<br />

definīcijas apgabalu.<br />

ˇSoreiz<br />

Atbilde. x ∈ <br />

k∈Z<br />

sin 2x > 0,<br />

f(x) =<br />

1<br />

√ sin 2x<br />

5x ≥ 3,<br />

−3 ≤ 3x ≤ 7,<br />

x ≥ 3<br />

5 ,<br />

−1 ≤ x ≤ 7<br />

3 .<br />

2πk < 2x < π + 2πk (k ∈ Z),<br />

πk < x < π<br />

+ πk<br />

2<br />

(k ∈ Z).<br />

πk; π<br />

2 + πk .<br />

2.6. piemērs. Noteikt funkcijas<br />

definīcijas apgabalu.<br />

f(x) = arcctg<br />

6 − 7x<br />

5x 2 + 3 +<br />

ˇSoreiz jāatrisina nevienādību sistēma:<br />

⎧<br />

⎨<br />

⎩<br />

5x 2 + 3 = 0,<br />

log 0,3(2x − 1) ≥ 0,<br />

2x − 1 > 0,<br />

x ≤ 1,<br />

x > 1<br />

2 .<br />

Atbilde. x ∈ 1<br />

2 ; 1 .<br />

16<br />

<br />

log 0,3(2x − 1)<br />

2x − 1 ≤ 1,<br />

2x > 1,


Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

Noteikt funkciju definīcijas apgabalus.<br />

1. f(x) = x 3 − 3x + 2;<br />

2. f(x) = x−3<br />

x+1 ;<br />

3. f(x) = 1<br />

x 2 −1 ;<br />

4. f(x) = x<br />

x 2 +1 ;<br />

5. f(x) = √ 6x − 8 − x 2 ;<br />

6. f(x) = lg 5+3x<br />

2−5x ;<br />

7. f(x) = arccos 2x<br />

1+x ;<br />

8. f(x) = √ −x + 1<br />

√ 2+x ;<br />

9. f(x) = arcsin lg x<br />

10<br />

10. f(x) = 5x+7 7<br />

lg(7−x) − (x+3) 2;<br />

11. f(x) = x−1<br />

log 2(7x+4)<br />

12. f(x) = 3<br />

<br />

lg 3x−7<br />

5<br />

13. f(x) = arcsin x2 −1<br />

5<br />

14. f(x) = 3x<br />

arcsin 5<br />

x<br />

− sin x;<br />

− arccos x<br />

3 ;<br />

x<br />

+ 3 5−x;<br />

− x<br />

x 3 −2x 2;<br />

+ lg(x 2 − 36);<br />

15. f(x) = arctg 2x−7<br />

7x−x 2 + 5 arccos 5<br />

3x−1 .<br />

Mājas darba uzdevumi<br />

Noteikt funkciju definīcijas apgabalus.<br />

1. f(x) = 2x 2 + x − 3;<br />

2. f(x) = √ x<br />

sin πx ;<br />

3. f(x) = arcsin(1 − x) + lg(lg x);<br />

4. f(x) = √ 2x+9<br />

lg(5−x) +<br />

5. f(x) =<br />

7<br />

2x−3 ;<br />

<br />

lg 5x−8<br />

3x<br />

3 − arcctg 6−x ;<br />

17


6. f(x) = arccos 7<br />

x − 3 lg(81 − x2 );<br />

<br />

sin x<br />

7. f(x) = log0,5(7 − 2x) − 3<br />

5x−15.<br />

3. Reālā mainīgā reālu funkciju klasifikācija<br />

3.1. Pāra un nepāra funkcijas<br />

Apskata funkcijas, kuru definīcijas apgabali ir simetriski attiecībā pret<br />

koordinātu sākuma punktu, t.i., funkcijas, kurām reizē ar x definīcijas<br />

apgabalam pieder arī −x.<br />

3.1. definīcija. Funkciju f sauc par pāra funkciju, ja f(−x) = f(x)<br />

visiem x ∈ D(f).<br />

3.2. definīcija. Funkciju f sauc par nepāra funkciju, ja f(−x) = −f(x)<br />

visiem x ∈ D(f).<br />

No ˇsīm definīcijām seko, ka pāra funkcijas grafiks ir simetrisks attiecībā<br />

pret ordinātu asi, bet nepāra funkcijas grafiks ir simetrisks attiecībā pret<br />

koordinātu sākuma punktu.<br />

3.1. piemērs. Noteikt, vai dotās funkcijas ir pāra vai nepāra funkcijas.<br />

1. f(x) = x 3 cos 5x,<br />

2. ϕ(t) = 2t +2 −t<br />

3t 2<br />

3. f(x) = lg(2 − x).<br />

+ t42−t2, 1. D(f) = R, tātad simetrisks attiecībā pret koordinātu sākuma<br />

punktu.<br />

Atrod<br />

f(−x) = (−x) 3 cos(−5x) = −x 3 cos 5x = −f(x).<br />

Atbilde. Dotā funkcija ir nepāra funkcija.<br />

2. D(ϕ) = R \ {0} - simetriska attiecībā pret koordinātu sākuma<br />

punktu kopa.<br />

ϕ(−t) = 2−t + 2 t<br />

3t 2<br />

+ t4 2 −t2<br />

Atbilde. Dotā funkcija ir pāra funkcija.<br />

18<br />

= ϕ(t).


3. D(f) = (−∞; 2) - nav simetrisks attiecībā pret koordinātu sākuma<br />

punktu, tāpēc dotā funkcija nevar būt ne pāra, ne nepāra funkcija.<br />

Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

Noteikt, vai dotās funkcijas ir pāra vai nepāra funkcijas.<br />

1. f(x) = 4 − 2x 4 + 6x 6 .<br />

2. f(x) = x−2<br />

x 2 +4 .<br />

3. f(x) = 1+2x<br />

1−2 x.<br />

4. f(x) = sin 2 x − cos 2 x;<br />

5. f(x) = |x|<br />

x .<br />

6. f(x) = lg x + √ x 2 + 1 .<br />

7. Funkcija y = f(x) ir definēta slēgtā intervālā [−a; a]. 3.1. zīmējumā<br />

attēlots ˇsīs funkcijas grafiks intervālā [0; a]. Turpināt funkcijas grafiku<br />

intervālā [−a; 0), ja zināms, ka<br />

(a) f - pāra funkcija,<br />

(b) f - nepāra funkcija.<br />

3.1. zīm.<br />

8. Pierādīt, ka divu pāra funkciju reizinājums ir pāra funkcija.<br />

19


Mājas darba uzdevumi<br />

1. Noteikt, vai dotās funkcijas ir pāra vai nepāra funkcijas.<br />

(a) f(x) = |x| + 3x2; (b) f(x) = x 3 sin 2 x +<br />

cos x<br />

x ;<br />

(c) f(x) = sin 2x + x 2√ x;<br />

(d) ϕ(x) = lg 3−x<br />

3+x ;<br />

(e) f(t) = 2e t + t tg t.<br />

2. Pierādīt, ka divu pāra funkciju summa ir pāra funkcija.<br />

3.2. Periodiskas funkcijas<br />

Apskata funkcijas, kuru definīcijas apgabali apmierina ˇsādu nosacījumu:<br />

visiem x ∈ D(f) arī (x + nT ) ∈ D(f) (n ∈ Z, T = 0).<br />

3.3. definīcija. Funkciju f sauc par periodisku funkciju ar periodu<br />

T = 0, ja katram x ∈ D(f) ir pareiza vienādība<br />

f(x + T ) = f(x).<br />

Par funkcijas periodiem der arī skaitl¸i nT , kur n ∈ Z. Vismazāko no<br />

ˇsiem skaitl¸iem sauc par mazāko pozitīvo periodu 2 .<br />

3.2. piemērs. Pierādīt, ka f(x) = sin 2x + tg x ir periodiska funkcija un<br />

atrast tās periodu.<br />

D(f) = R.<br />

Tā kā sinusa periods ir 2π un tangensa periods ir π, tad<br />

f(x) = sin 2x + tg x = sin(2x + 2π) + tg(x + π) =<br />

= sin 2(x + π) + tg(x + π) = f(x + π),<br />

tātad dotā funkcija ir periodiska, un tās periods T = π.<br />

3.3. piemērs. Pierādīt, ka funkcija f(x) = sin x 2 nav periodiska.<br />

Pieņem, ka eksistē tāds skaitlis T > 0, ka visiem x ∈ R ir spēkā<br />

vienādība<br />

sin x 2 = sin(x + T ) 2 . (∗)<br />

2 Parasti to sauc par periodu.<br />

20


Izvēloties x = 0, iegūst: 0 = sin T 2 . Izsakot T un ievietojot ˇso T<br />

vērtību vienādībā (*), nonāk pie pretrunas. Tās nozīmē, ka funkcija<br />

f(x) = sin x 2 nav periodiska 3 .<br />

Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

Noteikt, vai funkcijas ir periodiskas, periodiskām funkcijām noteikt to<br />

periodus.<br />

1. f(x) = 4; 2. f(x) = sin x + tg x<br />

2 ;<br />

3. f(x) = 3 cos λx, λ − const; 4. f(x) = sin πx;<br />

5. f(x) =<br />

<br />

tg x<br />

2 .<br />

Mājas darba uzdevumi<br />

1. f(x) = ctg x<br />

;<br />

2 <br />

πx<br />

<br />

3. f(x) = 1 + sin ;<br />

3<br />

2. f(x) = tg(x − 3);<br />

4. sin 2x + 2 sin 3x;<br />

5. f(x) = 0, 1 cos x + cos 3x; 6. f(x) = sin(wx + ϕ0), kur w, ϕ0 − const .<br />

4. Apvērstā (inversā) funkcija<br />

4.1. definīcija. Funkciju f, kas iegūst katru savu vērtību tikai vienā<br />

definīcijas apgabala punktā, sauc par apvērˇsamu funkciju.<br />

Piemēram, intervālā I stingri monotona funkcija ir apvērˇsama ˇsajā intervālā.<br />

4.2. definīcija. Funkciju g, kas apvērˇsamās funkcijas f vērtību apgabala<br />

katrā punktā x iegūst tādu vērtību y, ka f(y) = x, sauc par funkcijas<br />

f apvērsto (inverso) funkciju.<br />

Tātad apvērsto funkciju g var definēt tikai apvērˇsamai funkcijai f, pie<br />

tam D(g) = E(f) un E(g) = D(f).<br />

Apvērˇsamai funkcijai f eksistē vienīgā apvērstā funkcija g, un tās grafiks<br />

ir simetrisks funkcijas f grafikam attiecībā pret taisni y = x.<br />

Lai funkcijai y = f(x), x ∈ D(f), atrastu apvērsto funkciju,<br />

3 Skat.[12, 36. lpp.].<br />

21


1. pārliecinās par to, ka funkcija y = f(x) ir apvērˇsama tās definīcijas<br />

apgabalā 4 ,<br />

2. atrisina vienādojumu y = f(x) attiecībā pret x : x = g(y),<br />

3. argumentu apzīmē ar x un funkcijas vērtību - ar y : y = g(x).<br />

4.1. piemērs. Atrast funkcijas f(x) = 5 x+1<br />

x apvērsto funkciju un noteikt<br />

tās definīcijas apgabalu.<br />

Dotā funkcija ir apvērˇsama, tās definīcijas apgabals<br />

D(f) = (−∞; 0) ∪ (0; +∞).<br />

Lai atrastu funkcijas apvērsto funkciju, jāatrisina vienādojums<br />

y = 5 x+1<br />

x attiecībā pret x.<br />

x + 1<br />

x = log5 y,<br />

1<br />

x =<br />

log5 y − 1 .<br />

Argumentu apzīmējot ar x, iegūst<br />

Atrod D(g):<br />

Tātad x ∈ (0; 5) ∪ (5; +∞).<br />

g(x) =<br />

1<br />

log 5 x − 1 .<br />

log5 x − 1 = 0,<br />

x > 0,<br />

x = 5,<br />

x > 0.<br />

4.2. piemērs. Atrast funkcijas f(x) = x 2 apvērsto funkciju, noteikt tās<br />

definīcijas apgabalu un konstruēt dotās un apvērstās funkcijas grafiku.<br />

D(f) = R. Dotā funkcija nav apvērˇsama definīcijas apgabalā, tāpēc<br />

jāizvēlas funkcijas saˇsaurinājums, piemēram, uz intervālu [0; +∞).<br />

ˇSajā intervālā funkcija ir augoˇsa, tātad tā ir apvērˇsama.<br />

No vienādojuma y = x 2 atrodam, ka x = √ y (pirms saknes jāņem<br />

“+ ′′ zīme, jo x > 0) ir dotās funkcijas apvērstā funkcija.<br />

Visbeidzot, g(x) = √ x, D(g) = [0; +∞).<br />

22


4.1. zīm.<br />

Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

Atrast dotajām funkcijām apvērstās funkcijas un noteikt to definīcijas<br />

apgabalus. 1. un 4. piemērā konstruēt dotās un apvērstās funkcijas grafiku.<br />

1. f(x) = 3 x − 5;<br />

2. f(x) = 2 x<br />

x−2;<br />

3. f(x) = log 5 x−2<br />

3 ;<br />

4. f(x) = √ x + 8;<br />

5. f(x) = 5−x<br />

5+x ;<br />

6. f(x) = 8+x3<br />

8−x 3;<br />

7. f(x) = arccos 4<br />

3x−1 ;<br />

8. f(x) = sin(5x − 1), ja x ∈ − π<br />

10<br />

1 + 5<br />

<br />

.<br />

9. f(x) = cos 2 x − sin 2 x, ja x ∈ 0; π<br />

2<br />

; π<br />

10<br />

<br />

1 + 5 ;<br />

4 Ja f nav apvērˇsama D(f), tad izveido funkcijas saˇsaurinājumu uz kopu, kurā f ir apvērˇsama.<br />

23


Mājas darba uzdevumi<br />

1. f(x) = 3√ x − 1; 2. f(x) = (x + 2) 2 ;<br />

3. f(x) = arcctg 3x; 4. f(x) = 1 + ln(x + 5);<br />

3<br />

5. f(x) = log2 x ; 6. f(x) = x2 7. f(x) = sin 2x.<br />

− 1;<br />

5. Konverˇgentas skaitl¸u virknes<br />

5.1. definīcija. Skaitli a sauc par virknes (an) robeˇzu, ja jebkuram<br />

ε > 0 eksistē tāds naturāls skaitlis N (atkarīgs no ε), ka visiem n > N<br />

izpildās nevienādība<br />

|an − a| < ε.<br />

Raksta lim<br />

n→+∞ an = a un saka, ka virkne (an) konverˇgē uz skaitli a.<br />

Atrisinot nevienādību |an − a| < ε attiecībā uz an, iegūst:<br />

a − ε < an < a + ε.<br />

Tas nozīmē, ka visiem n > N an pieder punkta a ε - apkārtnei, t.i.,<br />

an ∈ (a − ε; a + ε). Ārpus ˇsīs apkārtnes atrodas tikai galīgs skaits virknes<br />

locekl¸u.<br />

Virknes locekl¸us var attēlot kā koordinātu taisnes punktus (5.1. zīm.),<br />

var arī konstruēt virknes (kā funkcijas atseviˇsk¸a gadījuma) grafiku koordinātu<br />

plaknē. ˇ Soreiz koordinātu plaknē iegūst izolētus punktus (5.2. zīm.).<br />

Piemēram, an = 1<br />

n 2 lim<br />

n→∞ an = 0. Skaitlim ε = 0, 1 N = 3, jo, sākot ar<br />

a4 = 1<br />

16<br />

, visi virknes locekl¸i atradīsies intervālā (-0,1;0,1) (5.1. zīm.).<br />

5.1. zīm.<br />

24


5.1. piemērs. Lietojot virknes robeˇzas definīciju, pierādīt, ka<br />

2n + 3<br />

lim<br />

n→∞ 4n − 1<br />

Skaitlim ε = 0, 1 atrast atbilstoˇso N.<br />

= 1<br />

2 .<br />

Pārveido starpību<br />

<br />

<br />

<br />

an − 1<br />

<br />

<br />

<br />

2<br />

=<br />

<br />

<br />

<br />

2n + 3 1<br />

− <br />

4n − 1 2<br />

=<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

4n + 6 − 4n + 1<br />

<br />

2(4n − 1) =<br />

Atrisina nevienādību<br />

attiecībā pret n:<br />

Ja izvēlas N = 7+2ε<br />

8ε<br />

Tādējādi lim<br />

n→∞ an = 1<br />

2 .<br />

7<br />

2(4n − 1)<br />

< ε<br />

7<br />

2(4n − 1) .<br />

7 + 2ε<br />

n > .<br />

8ε<br />

<br />

, tad visiem n > N izpildās nevienādība<br />

<br />

<br />

<br />

an − 1<br />

<br />

<br />

<br />

2<br />

< ε.<br />

Piemēram, ja ε = 0, 1, tad<br />

<br />

7 + 2 · 0, 1<br />

N =<br />

=<br />

8 · 0, 1<br />

<br />

7, 2<br />

= 9.<br />

0, 8<br />

Tas nozīmē, ka visi virknes locekl¸i, sākot ar 10., atrodas punkta 1<br />

2ε -<br />

.<br />

apkārtnē, t.i., intervālā 2 3<br />

5 ; 5<br />

Dotās virknes robeˇzas ˇgeometriskā interpretācija ir sniegta 5.2. zīm.<br />

n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />

an 1,67 1 0,81 0,73 0,68 0,65 0,63 0,61 0,60 0,59<br />

n 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20<br />

an 0,58 0,57 0,57 0,56 0,56 0,56 0,55 0,55 0,55 0,54<br />

5.2. piemērs. Lietojot virknes robeˇzas definīciju, pierādīt, ka<br />

√<br />

n − 2 − 1<br />

lim √ = 1.<br />

n→∞ n − 2 − 2<br />

25


5.2. zīm.<br />

Pārveido starpību<br />

√<br />

<br />

<br />

|an − 1| = <br />

n − 2 − 1 <br />

√<br />

− 1<br />

n − 2 − 2<br />

=<br />

√<br />

√ <br />

<br />

<br />

n − 2 − 1 − n − 2 + 2<br />

√ <br />

n − 2 − 2<br />

=<br />

1<br />

= <br />

√ n − 2 − 2 =<br />

1<br />

√ ,<br />

n − 2 − 2<br />

n > 6.<br />

Atrisina nevienādību<br />

Ja izvēlas<br />

N = max<br />

1<br />

√ n − 2 − 2 < ε,<br />

√ 1<br />

n − 2 − 2 ><br />

ε ,<br />

√ 1<br />

n − 2 ><br />

+ 2,<br />

<br />

ε<br />

2 1<br />

n − 2 > + 2 ,<br />

ε<br />

2 n > + 2 + 2.<br />

1<br />

ε<br />

1<br />

ε<br />

2 <br />

+ 2 + 2 ; 6 ,<br />

tad visiem n > N izpildās nevienādība |an − 1| < ε. Tādējādi<br />

lim<br />

n→∞ an = 1.<br />

26


5.3. piemērs. Lietojot virknes robeˇzas definīciju, pierādīt, ka<br />

Pārveido starpību<br />

Atrisina nevienādību<br />

Ja izvēlas N =<br />

lim<br />

n→∞<br />

<br />

an − (−1) =<br />

5n = −1.<br />

1 − 5n <br />

<br />

<br />

<br />

5 n + 1 − 5 n<br />

1 − 5 n<br />

1<br />

5n < ε,<br />

− 1<br />

5 n − 1 > 1<br />

ε ,<br />

5 n > 1<br />

+ 1,<br />

n > log 5<br />

ε<br />

1<br />

ε<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

+ 1 .<br />

= 1<br />

5 n − 1 .<br />

<br />

1 log5 ε + 1,<br />

tad visiem n > N izpildās nevienādība<br />

|an + 1| < ε, tādējādi lim<br />

n→∞ an = −1.<br />

Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

Lietojot virknes robeˇzas definīciju, pierādīt dotās vienādības. Skaitlim<br />

ε = 0, 1 atrast atbilstoˇso N.<br />

n 1<br />

3n − 4<br />

1. lim = ; 2. lim = 3;<br />

n→∞ 3n + 1 3 n→∞ n + 1<br />

3n<br />

3. lim<br />

n→∞<br />

2 − 1<br />

4n2 √<br />

3<br />

n + 1 − 2<br />

= ; 4. lim √ = 1;<br />

+ 1 4 n→∞ n + 1 + 2<br />

5. lim<br />

n→∞<br />

3 n − 2<br />

3 n<br />

= 1.<br />

27


Mājas darba uzdevumi<br />

Lietojot virknes robeˇzas definīciju, pierādīt dotās vienādības. Skaitlim<br />

ε = 0, 1 atrast atbilstoˇso N.<br />

1.<br />

3n − 7 3<br />

lim = ;<br />

n→∞ 2n + 13 2<br />

2.<br />

√<br />

n + 1<br />

lim √ = 1;<br />

n→∞ n − 1<br />

3.<br />

9 − n<br />

lim<br />

n→∞<br />

3<br />

= −1;<br />

1 + 2n3 2<br />

4.<br />

2<br />

lim<br />

n→∞<br />

n<br />

= −1;<br />

1 − 2n 5. lim<br />

n→∞<br />

3n2 = −3.<br />

2 − n2 6.1. Funkcijas galīga robeˇza<br />

6. Funkcijas robeˇza<br />

6.1. definīcija. Skaitli A sauc par funkcijas f robeˇzu punktā a<br />

(a ∈ R), ja jebkuram ε > 0 eksistē tāds δ > 0 (atkarīgs no ε), ka<br />

visiem x, kuriem 0 < |x − a| < δ, izpildās nevienādība<br />

<br />

f(x) − A < ε.<br />

No ˇgeometriskā viedokl¸a tas nozīmē: lai cik ˇsaura arī nebūtu horizontālā<br />

josla starp taisnēm y = A−ε un y = A+ε, funkcijas grafiks, izņemot varbūt<br />

punktu a; f(a) , visiem x ∈ (a − δ; a + δ) atrodas ˇsajā joslā (6.1. zīm.).<br />

Raksta: lim<br />

x→a f(x) = A.<br />

28


6.1. zīm.<br />

6.1. piemērs. Lietojot funkcijas robeˇzas definīciju, pierādīt, ka<br />

lim(5x<br />

− 4) = 1.<br />

x→1<br />

Skaitlim ε = 0, 5 atrast atbilstoˇso δ. Sniegt ˇgeometrisko interpretāciju.<br />

Pārveido starpību<br />

|f(x) − A| = |5x − 4 − 1| = 5|x − 1|.<br />

Atrisina nevienādību 5|x − 1| < ε attiecībā pret |x − 1|:<br />

Tādējādi var ņemt δ = ε<br />

5 .<br />

|x − 1| < ε<br />

5 .<br />

Tātad jebkuram ε > 0 eksistē tam atbilstoˇsais δ = ε<br />

5 > 0, ka visiem<br />

, izpildās nevienādība<br />

x, kuriem 0 < |x − 1| < δ, t.i., 0 < |x − 1| < ε<br />

5<br />

|f(x) − A| = |5x − 4 − 1| = 5|x − 1| < 5 ε<br />

5<br />

Saskaņā ar funkcijas robeˇzas definīciju lim<br />

x→a f(x) = A<br />

Ja ε = 0, 5, tad δ = 0,5<br />

5<br />

lim(5x<br />

− 4) = 1.<br />

x→1<br />

= 0, 1.<br />

29<br />

= ε.


6.2. zīm.<br />

6.2. piemērs. Lietojot funkcijas robeˇzas definīciju, pierādīt, ka<br />

lim<br />

x→3 (x2 − 2) = 7.<br />

Skaitlim ε = 0, 001 atrast atbilstoˇso δ.<br />

Pārveido starpību<br />

<br />

f(x) − A = |x 2 − 2 − 7| = |x 2 − 9| = |x − 3| · |x + 3| =<br />

Atrisina nevienādību<br />

attiecībā pret |x − 3|.<br />

= |x − 3| · (x − 3) + 6 ≤ |x − 3| · |x − 3| + 6 =<br />

= |x − 3| 2 + 6|x − 3|.<br />

|x − 3| 2 + 6|x − 3| < ε<br />

Ja |x − 3| apzīmē ar k, tad iegūst nevienādību<br />

Atbilstoˇsā kvadrātvienādojuma<br />

k 2 + 6k − ε < 0.<br />

k 2 + 6k − ε = 0<br />

saknes ir k1 = −3 − √ 9 + ε un k2 = −3 + √ 9 + ε.<br />

Nevienādības<br />

k 2 + 6x − ε < 0<br />

30


atrisinājums ir<br />

Tādējādi<br />

Tā kā<br />

tad<br />

−3 − √ 9 + ε < k < −3 + √ 9 + ε.<br />

−3 − √ 9 + ε < |x − 3| < −3 + √ 9 + ε.<br />

Tātad var ņemt δ = −3 + √ 9 + ε.<br />

−3 − √ 9 + ε < 0,<br />

0 < |x − 3| < −3 + √ 9 + ε.<br />

Kādu arī neizvēlētos ε > 0, eksistē tam atbilstoˇsais δ = −3 + √ 9 + ε,<br />

ka visiem x, kuriem<br />

izpildās nevienādība<br />

0 < |x − 3| < −3 + √ 9 + ε,<br />

|f(x) − A| = |x 2 − 2 − 7| < ε.<br />

Saskaņā ar funkcijas robeˇzas definīciju<br />

Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

lim<br />

x→3 (x2 − 2) = 7.<br />

Lietojot funkcijas robeˇzas definīciju, pierādīt dotās vienādības. Skaitlim<br />

ε = 0, 1 atrast atbilstoˇso δ.<br />

1.<br />

<br />

(a) lim(2x<br />

− 1) = 3;<br />

x→2<br />

(b) lim<br />

x→4<br />

5 − x<br />

4<br />

<br />

= 4;<br />

(c) lim<br />

x→1 (5 − 3x 2 ) = 2; (d) lim<br />

x→4 (x 2 − 4x + 5) = 5.<br />

2. Lietojot funkcijas robeˇzas definīciju, pārbaudīt, vai ir pareiza vienādība<br />

lim(3x<br />

+ 2) = −1.<br />

x→1<br />

Mājas darba uzdevumi<br />

Lietojot funkcijas robeˇzas definīciju, pierādīt dotās vienādības. Skaitlim<br />

ε = 0, 5 atrast atbilstoˇso δ.<br />

1. lim (3x + 5) = 2;<br />

x→−1<br />

2.<br />

<br />

x<br />

<br />

lim + 4 = 5;<br />

x→3 3<br />

3. lim<br />

x→1 (2x 2 − 3) = −1; 4. lim<br />

x→5 (x 2 − 5x + 6) = 6.<br />

31


6.2. Funkcijas bezgalīga robeˇza<br />

Apskata gadījumu, kad lim<br />

x→a f(x) ir bezgalība. Atkarībā no tā, vai a ir<br />

skaitlis vai viens no simboliem “bezgalība” (plus bezgalība, mīnus bezgalība,<br />

bezgalība bez zīmes), ir iespējami 12 gadījumi.<br />

Piemēram, lim<br />

x→a f(x) = +∞, a ∈ R.<br />

ˇSoreiz simbolu +∞ sauc par funkcijas f(x) robeˇzu punktā a, ja jebkuram<br />

skaitlim M > 0 eksistē tāds δ > 0, ka visiem x, kuriem<br />

0 < |x − a| < δ, izpildās nevienādība f(x) > M.<br />

G¸ eometriski tas nozīmē: lai cik liels arī nebūtu skaitlis M > 0, eksistē<br />

tāds intervāls (a − δ; a + δ), ka visiem x no ˇsī intervāla funkcijas grafiks<br />

atrodas virs taisnes y = M (6.3. zīm.).<br />

6.3. zīm.<br />

Piemēram, lim f(x) = ∞.<br />

x→−∞<br />

ˇSoreiz simbolu ∞ sauc par funkcijas f(x) robeˇzu punktā −∞, ja<br />

jebkuram skaitlim M > 0 eksistē tāds skaitlis N > 0, ka visiem x, kuriem<br />

x < −N, izpildās nevienādība <br />

f(x) > M.<br />

G¸ eometriski tas nozīmē: lai cik liels arī nebūtu M > 0, eksistē tāds intervāls<br />

(−∞; −N), ka visiem x, kas pieder ˇsim intervālam, funkcijas grafiks<br />

atrodas zem taisnes y = −M vai virs taisnes y = M.<br />

6.3. piemērs. Lietojot funkcijas robeˇzas definīciju, pierādīt, ka<br />

1<br />

lim<br />

x→−2 2 + x<br />

32<br />

= ∞.


Skaitlim M = 5 atrast atbilstoˇso δ.<br />

Izvēlas patval¸īgu skaitli M > 0, apskata nevienādību<br />

<br />

<br />

<br />

1 <br />

<br />

2<br />

+ x<br />

> M<br />

un atrisina to attiecībā pret |x + 2|:<br />

Tādējādi δ = 1<br />

M .<br />

|x + 2| < 1<br />

M .<br />

Kādu arī neizvēlētos M > 0, eksistē δ = 1<br />

M<br />

0 < |x + 2| < δ, izpildās nevienādība<br />

Tādējādi<br />

Ja M = 5, tad δ = 1<br />

5 .<br />

<br />

f(x) =<br />

1<br />

|x + 2|<br />

> 1<br />

δ<br />

lim f(x) = ∞.<br />

x→−2<br />

> 0, ka visiem x, kuriem<br />

= M.<br />

G¸ eometriski tas nozīmē, ka visiem x, kas pieder intervālam<br />

<br />

−2 − 1<br />

<br />

1<br />

; −2 + = (−2, 2; −1, 8),<br />

5 5<br />

funkcijas grafiks atrodas zem taisnes y = −5 vai virs taisnes y = 5<br />

(6.4. zīm.).<br />

33


6.4. zīm.<br />

6.4. piemērs. Lietojot funkcijas robeˇzas definīciju, pierādīt, ka<br />

lim<br />

x→∞ (x2 − 1) = +∞.<br />

Izvēlas patval¸īgu skaitli M > 0, apskata nevienādību<br />

un atrisina to attiecībā pret |x|:<br />

tādējādi<br />

x 2 − 1 > M<br />

x 2 > M + 1,<br />

|x| > √ M + 1,<br />

N = √ M + 1.<br />

Kādu arī neizvēlētos M > 0, eksistē tāds N = √ M + 1 > 0, ka visiem<br />

x, kuriem |x| > √ M + 1, izpildās nevienādība:<br />

f(x) = x 2 √M 2 − 1 > + 1 − 1 = M.<br />

Tādējādi<br />

(6.5. zīm.).<br />

lim f(x) = +∞.<br />

x→∞<br />

34


6.5. zīm.<br />

Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

Lietojot funkcijas robeˇzas definīciju, pierādīt:<br />

1. lim<br />

x→−1<br />

3. lim<br />

x→2<br />

5. lim<br />

x→1<br />

2<br />

x + 1<br />

1<br />

= ∞; 2. lim<br />

x→ 1<br />

2<br />

= +∞; 4. lim<br />

(x − 2) 2 x→1<br />

1<br />

x 2 − 1<br />

= ∞; 6. lim<br />

x→1<br />

5<br />

= ∞;<br />

2x − 1<br />

2<br />

= −∞;<br />

(x − 1) 3<br />

1<br />

= +∞;<br />

3 (x − 1) 2<br />

7. lim<br />

x→−∞ (x2 + 1) = +∞; 8. lim<br />

x→∞ (x 3 − 1) = ∞;<br />

9. lim 2<br />

x→0 1<br />

x2 = +∞.<br />

Mājas darba uzdevumi<br />

Lietojot funkcijas robeˇzas definīciju, pierādīt:<br />

1.<br />

3<br />

lim<br />

x→2 2 − x<br />

3. lim<br />

x→4<br />

1<br />

5.<br />

2<br />

lim<br />

x→−2 x2 − 4<br />

= ∞; 2. lim<br />

x→− 1<br />

3<br />

= +∞; 4. lim<br />

(4 − x) 2 x→2<br />

= ∞; 6. lim<br />

x→−1<br />

7. lim<br />

x→+∞ (1 − x2 ) = −∞; 8. lim<br />

<br />

9. lim 1 − e<br />

x→0<br />

1<br />

x2 <br />

= −∞.<br />

35<br />

2<br />

= ∞;<br />

1 + 3x<br />

5<br />

= ∞;<br />

(2 − x) 5<br />

1<br />

= +∞;<br />

3 (1 + x) 2<br />

x→∞ (1 − x 4 ) = −∞;


7. Robeˇzu izskaitl¸oˇsana<br />

Robeˇzu izskaitl¸oˇsanai izmanto ˇsādas galīgu robeˇzu īpaˇsības.<br />

1. Ja eksistē galīga robeˇza lim<br />

x→a f(x) = A (A ∈ R), tad f ir ierobeˇzota<br />

funkcija punkta x = a apkārtnē.<br />

2. Ja funkcija f ir konstanta punkta x = a apkārtnē, t.i., visiem x ∈ U(a)<br />

f(x) = k − const, tad lim<br />

x→a f(x) = k.<br />

3. Ja funkcijai f eksistē galīga robeˇza lim f(x) = A, tad eksistē arī robeˇza<br />

x→a <br />

ˇsīs funkcijas modulim |f|, pie tam limf(x)<br />

= |A|.<br />

x→a<br />

<br />

4. Ja lim f(x) = A (a ∈ R), tad lim f(x) − A = 0.<br />

x→a x→a<br />

5. Ja eksistē galīgas robeˇzas lim f(x) = A1 un lim g(x) = A2, tad eksistē<br />

x→a x→a<br />

galīga robeˇza ˇso funkciju summai, pie tam<br />

<br />

lim f(x) + g(x) = A1 + A2.<br />

x→a<br />

6. Ja eksistē galīga robeˇza lim f(x) = A, tad eksistē galīga robeˇza ˇsīs<br />

x→a <br />

funkcijas reizinājumam ar konstanti k, pie tam lim kf(x) = kA.<br />

x→a<br />

7. Ja funkcija f definēta un ierobeˇzota punkta x = a kādā apkārtnē un<br />

funkcijai g eksistē robeˇza lim g(x) = 0, tad eksistē robeˇza ˇso funkciju<br />

x→a<br />

reizinājumam, pie tam<br />

<br />

lim f(x) · g(x) = 0.<br />

x→a<br />

8. Ja eksistē galīgas robeˇzas lim f(x) = A1 un lim g(x) = A2, tad eksistē<br />

x→a x→a<br />

galīga robeˇza ˇso funkciju reizinājumam, pie tam<br />

<br />

lim f(x) · g(x) = A1 · A2.<br />

x→a<br />

9. Ja eksistē galīgas robeˇzas lim f(x) = A1 un lim g(x) = A2, pie tam<br />

x→a x→a<br />

A2 = 0, tad eksistē galīga robeˇza funkcijai f<br />

g , pie tam<br />

f(x)<br />

lim<br />

x→a g(x)<br />

36<br />

A1<br />

= .<br />

A2


10. Ja eksistē robeˇzas lim<br />

x→a ϕ(x) = b, lim<br />

u→b f(u) = B un salikta funkcija<br />

f ϕ(x) ir definēta punkta x = a pārdurtā apkārtnē, pie tam ˇsajā<br />

apkārtnē ϕ(x) = b, tad punktā x = a eksistē robeˇza saliktai funkcijai<br />

f ϕ(x) , un ˇsī robeˇza ir B, t.i.,<br />

lim<br />

x→a fϕ(x) = B.<br />

Tā kā virkne ir funkcijas īpaˇss gadījums, tad visas ˇsīs īpaˇsības ir spēkā<br />

arī virknēm.<br />

Var būt gadījumi, kad robeˇzu izskaitl¸oˇsana, izmantojot iepriekˇs uzskaitītās<br />

īpaˇsības, nav iespējama.<br />

1. Ja<br />

tad robeˇzas<br />

lim f(x) = lim ϕ(x) = 0,<br />

x→a x→a<br />

f(x)<br />

lim<br />

x→a ϕ(x)<br />

gadījumā 9. īpaˇsību pielietot nedrīkst un runā par “ 0<br />

0 ” veida nenoteiktību.<br />

2. Ja<br />

tad robeˇzas<br />

lim f(x) = lim ϕ(x) = ∞,<br />

x→a x→a<br />

f(x)<br />

lim<br />

x→a ϕ(x)<br />

gadījumā sastopas ar “ ∞<br />

∞ ” veida nenoteiktību.<br />

<br />

3. Skaitl¸ojot robeˇzu lim f(x) − ϕ(x) , kur lim<br />

x→a<br />

x→a f(x) un lim<br />

x→a ϕ(x) ir bez-<br />

galības ar vienādām zīmēm, sastopas ar “∞ − ∞” veida nenoteiktību.<br />

ϕ(x) 4. Eksistē nenoteiktības, kas ir sastītas ar lim f(x) atraˇsanu<br />

x→a<br />

(1 ∞ , 0 0 , ∞ 0 ).<br />

Nenoteiktības var novērst,<br />

1. veicot algebriskus vai trigonometriskus pārveidojumus (funkciju sadalot<br />

reizinātājos vai saskaitāmajos, vienādojot dal¸u saucējus, atņemot<br />

vai pieskaitot kādu izteiksmi, dalot un reizinot ar kādu funkciju, iznesot<br />

kopīgo reizinātāju pirms iekavām, utt.),<br />

37


2. atseviˇsk¸as funkcijas aizstājot ar ekvivalentām bezgalīgi mazām funkcijām,<br />

3. izmantojot tā saucamās “ievērojamās robeˇzas”:<br />

sin x (a) lim<br />

x→0 x<br />

= 1,<br />

(b) lim(1<br />

+ x)<br />

x→0 1<br />

x = e,<br />

<br />

1 x<br />

lim 1 +<br />

x→∞ x = e,<br />

log<br />

(c) lim a(1+x)<br />

x→0 x<br />

ln(1+x)<br />

lim<br />

x→0 x<br />

(d) lim<br />

x→0<br />

a x −1<br />

x<br />

= 1<br />

ln a ,<br />

= 1,<br />

= ln a (a > 0),<br />

e lim<br />

x→0<br />

x−1 x = 1,<br />

(1+x)<br />

(e) lim<br />

x→0<br />

α−1 x = α.<br />

Nenoteiktību “0 · ∞” viegli var pārveidot par vienu no nenoteiktībām<br />

“ 0<br />

0 ” vai “∞<br />

∞ ”. Piemēram, ja lim f(x) = 0 un lim ϕ(x) = ∞, tad reizinājumu<br />

x→a x→a<br />

f · ϕ pārveido ˇsādi:<br />

f · ϕ = f<br />

1<br />

ϕ<br />

Tādā veidā nenoteiktība “0 · ∞” tiek pārveidota par nenoteiktību “ 0<br />

0 ”.<br />

Nenoteiktību “∞ − ∞” var pārveidot par nenoteiktību “ 0<br />

0 ” ˇsādi:<br />

f − ϕ =<br />

.<br />

1 1<br />

ϕ − f<br />

1<br />

f·ϕ<br />

Lietojot logaritmēˇsanu, nenoteiktības “1 ∞ ”, “0 0 ”, “∞ 0 ” var pārveidot<br />

par nenoteiktību “0·∞”. Par ˇsāda veida nenoteiktību tās var arī pārveidot,<br />

uzrakstot funkciju f ϕ ˇsādi:<br />

7.1. piemērs. Atrast<br />

Tā kā<br />

lim<br />

x→2<br />

f ϕ = e ϕ ln f .<br />

x3 − 4x2 + x + 6<br />

x2 .<br />

− 4<br />

lim<br />

x→2 (x3 − 4x 2 + x + 6) = 0<br />

38<br />

.


un<br />

lim<br />

x→2 (x2 − 4) = 0,<br />

tad ˇsajā piemērā sastopas ar nenoteiktību “ 0<br />

0 ”. Lai to novērstu, sadala<br />

skaitītāju un saucēju reizinātājos, saīsina dal¸u ar (x − 2) (kas ˇsoreiz<br />

tiecas uz 0), un nenoteiktība tiek novērsta:<br />

x<br />

lim<br />

x→2<br />

3 − 4x2 + x + 6<br />

x2 − 4<br />

7.2. piemērs. Atrast<br />

(x − 2)(x<br />

= lim<br />

x→2<br />

2 − 2x − 3)<br />

lim<br />

x→0<br />

(x − 2)(x + 2)<br />

= lim<br />

x→2<br />

√ √<br />

1 + 5x − 1 + 3x<br />

.<br />

x<br />

=<br />

x 2 − 2x − 3<br />

x + 2<br />

= − 3<br />

4 .<br />

ˇSis piemērs satur nenoteiktību “ 0<br />

0 ”. Lai to novērstu, “pārnes” iracionalitāti<br />

no dal¸as skaitītāja uz saucēju, reizinot skaitītāju un saucēju<br />

ar skaitītājam saistīto izteiksmi, t.i., ar √ 1 + 5x + √ 1 + 3x :<br />

lim<br />

x→0<br />

√ √<br />

1 + 5x − 1 + 3x<br />

=<br />

√ x √ √ √ <br />

1 + 5x − 1 + 3x 1 + 5x + 1 + 3x<br />

= lim<br />

x→0<br />

= lim<br />

x→0<br />

1 + 5x − 1 − 3x<br />

x √ 1 + 5x + √ 1 + 3x<br />

x √ 1 + 5x + √ =<br />

1 + 3x<br />

2x<br />

= lim<br />

x→0 x √ 1 + 5x + √ =<br />

1 + 3x<br />

= 2 · 1<br />

= 1.<br />

2<br />

7.3. piemērs. Atrast<br />

3√<br />

10 − x − 2<br />

lim<br />

.<br />

x→2 x − 2<br />

ˇSis piemērs satur nenoteiktību “ 0<br />

0 ”. Lai to novērstu, skaitītāju papildina<br />

līdz divu skaitl¸u kubu starpībai, reizinot dal¸as skaitītāju un saucēju<br />

<br />

3 ar (10 − x) 2 3<br />

+ 2 √ <br />

10 − x + 4 (skat. 5 ; tādā veidā iracionalitāte no<br />

5 Tiek izmantota formula (a − b)(a 2 + ab + b 2 ) = a 3 − b 3 .<br />

39


skaitītāja tiek “pārnesta” uz saucēju):<br />

lim<br />

x→2<br />

3√ 10 − x − 2<br />

x − 2<br />

= lim<br />

x→2<br />

= lim<br />

x→2<br />

(x − 2)<br />

= lim<br />

x→2<br />

7.4. piemērs. Atrast<br />

(x − 2)<br />

√ 3<br />

10 − x √ 3 2 3<br />

10 − x + 2 √ <br />

10 − x + 4<br />

√ 3 2 3<br />

(x − 2) 10 − x + 2 √ =<br />

10 − x + 4<br />

10 − x − 8<br />

3 √ 10 − x 2 + 2 3 √ 10 − x + 4<br />

−(x − 2)<br />

=<br />

3 √ 10 − x 2 + 2 3 √ 10 − x + 4<br />

2x<br />

lim<br />

x→∞<br />

3 + 3x + 5<br />

3x3 − x2 + 3 .<br />

= − 1<br />

12 .<br />

ˇSis piemērs satur nenoteiktību “ ∞<br />

∞ ”. Lai to novērstu, skaitītāja un<br />

saucēja polinomus jādala ar x augstāko pakāpi (ˇsoreiz ar x3 ):<br />

2x<br />

lim<br />

x→∞<br />

3 + 3x + 5<br />

3x3 − x2 + 3<br />

2 +<br />

= lim<br />

x→∞<br />

3<br />

x2 + 5<br />

x3 3 − 1<br />

x<br />

√ <br />

7.5. piemērs. Atrast lim x − x2 − 3 .<br />

x→+∞<br />

+ 3<br />

x 3<br />

= 2 + 0 + 0<br />

3 − 0 + 0<br />

= 2<br />

3 .<br />

ˇSis piemērs satur nenoteiktību “∞ − ∞”. Lai to novērstu, doto funkciju<br />

reizina un dala ar tās saistīto izteiksmi, t.i., ar x + √ x 2 − 3 :<br />

<br />

lim x −<br />

x→+∞<br />

x2 <br />

√ √ <br />

x − x2 − 3 x + x2 − 3<br />

− 3 = lim<br />

x→+∞<br />

7.6. piemērs. Atrast lim<br />

x→0<br />

= lim<br />

x→+∞<br />

1−cos x<br />

x2 .<br />

x 2 − x 2 + 3<br />

x + √ x 2 − 3<br />

x + √ x 2 − 3<br />

= lim<br />

x→+∞<br />

3<br />

x + √ x 2 − 3<br />

=<br />

= 0.<br />

ˇSis piemērs satur nenoteiktību “ 0<br />

0 ”. Lai to novērstu, iepriekˇs izsakot<br />

2 x<br />

1 − cos x = 2 sin , izmanto pirmo ievērojamo robeˇzu, t.i.,<br />

2<br />

sin x<br />

lim<br />

x→0 x<br />

40<br />

= 1 .


1 − cos x<br />

lim<br />

x→0 x2 2 x 2 sin 2<br />

= lim<br />

x→0 x2 = 2 lim<br />

x→0<br />

2 x sin<br />

x<br />

2<br />

= 1<br />

2<br />

2<br />

2 · 4 =<br />

<br />

lim<br />

x→0<br />

sin x 2 2<br />

x =<br />

2<br />

1<br />

2 · 12 = 1<br />

2 .<br />

<br />

1<br />

7.7. piemērs. Atrast lim 1 −<br />

x→∞ x2 x. ˇSis piemērs satur nenoteiktību “1∞ ”. Lai to novērstu, izmanto otro<br />

ievērojamo robeˇzu, t.i.,<br />

<br />

lim 1 +<br />

x→∞<br />

1<br />

x x<br />

= e.<br />

<br />

lim 1 −<br />

x→∞<br />

1<br />

x2 <br />

x <br />

= lim 1 +<br />

x→∞<br />

1<br />

−x2 x<br />

2 −x −x2 (skat. 6 ).<br />

7.8. piemērs. Atrast lim<br />

x→∞<br />

<br />

2x+3 x+1.<br />

2x+1<br />

1 − lim<br />

= e x→∞ x 0<br />

= e = 1<br />

ˇSis piemērs satur nenoteiktību “1 ∞ ”. lai to novērstu, izmanto otro<br />

ievērojamo robeˇzu. Uzdevumu var atrisināt ar diviem paņēmieniem.<br />

1. paņēmiens.<br />

x+1 2x + 3<br />

lim<br />

x→∞ 2x + 1<br />

= lim<br />

x→∞<br />

3 1 + 2x<br />

= lim<br />

x→∞ 1 + 1<br />

x<br />

· 1 =<br />

2x<br />

2. paņēmiens.<br />

x+1 <br />

2x + 3<br />

lim<br />

= lim 1 +<br />

x→∞ 2x + 1 x→∞<br />

2<br />

= lim<br />

x→∞<br />

<br />

x 2x + 3 2x + 3<br />

· lim<br />

2x + 1 x→∞<br />

1 + 2<br />

2x + 1<br />

6 Tiek izmantota eksponentfunkcijas nepārtrauktība.<br />

41<br />

2x + 1 =<br />

1 2x<br />

3 3<br />

lim +<br />

x→∞ 2x<br />

1 1 lim +<br />

x→∞ 2x<br />

x · 1 =<br />

2x + 1<br />

2x+1<br />

2<br />

= e lim<br />

x→∞<br />

2<br />

2x+1 ·x<br />

3<br />

2<br />

2x 1<br />

2<br />

=<br />

2x lim<br />

2x+1 x→∞ = e<br />

= e 3<br />

2<br />

e 1<br />

2<br />

= e.<br />

1<br />

1+ 1<br />

2x = e 1 = e.


7.9. piemērs. Atrast lim(1<br />

− 3x)<br />

x→0 1<br />

x.<br />

ˇSis piemērs satur nenoteiktību “1 ∞ ”. Lai to novērstu, izmanto otro<br />

ievērojamo robeˇzu, ˇsoreiz<br />

1<br />

lim(1<br />

+ x) x = e.<br />

x→0<br />

<br />

1<br />

lim(1<br />

− 3x) x = lim (1 − 3x)<br />

x→0 x→0<br />

1<br />

1 −3x· x<br />

−3x<br />

7.10. piemērs. Atrast lim<br />

x→1 (1 − x) tg πx<br />

2 .<br />

<br />

= lim t ctg<br />

t→0<br />

πt<br />

<br />

t<br />

= (0 · ∞) = lim<br />

2<br />

t→0 tg πt<br />

2<br />

=<br />

= lim<br />

x→0<br />

<br />

1 −3<br />

−<br />

(1 − 3x) 3x = e −3 .<br />

ˇSis piemērs satur nenoteiktību “0 · ∞”.<br />

πx<br />

lim(1<br />

− x) tg<br />

x→1 2 =<br />

<br />

<br />

Apzīmē<br />

1 − x = t, tad x = 1 − t,<br />

<br />

tg<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

πx π<br />

2 = tg 2 (1 − t) =<br />

= tg π π<br />

2 − 2t = ctg πt<br />

2 .<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

=<br />

<br />

<br />

Ja x → 1, tad t → 0. <br />

<br />

0<br />

= = lim<br />

0 t→0<br />

(skat. 7 )<br />

ln(1+2x)<br />

7.11. piemērs. Atrast lim<br />

x→0 sin 3x .<br />

tπ 2<br />

π tg 2t π<br />

2<br />

ˇSis piemērs satur nenoteiktību “ 0<br />

0 ”. Lai to novērstu, lieto robeˇzu<br />

= 1 un pirmo ievērojamo robeˇzu:<br />

ln(1+x)<br />

lim<br />

x→0 x<br />

ln(1 + 2x)<br />

lim<br />

x→0 sin 3x<br />

πt<br />

7 2<br />

Tiek izmantota robeˇza lim<br />

t→0 tg πt<br />

2<br />

= lim<br />

x→0<br />

= 1.<br />

ln(1+2x)<br />

2x<br />

sin 3x<br />

3x<br />

2x<br />

3x = 2<br />

3 lim<br />

x→0<br />

42<br />

ln(1+2x)<br />

2x<br />

sin 3x<br />

3x<br />

= 2 1<br />

·<br />

3 1<br />

= 2<br />

3 .<br />

= 2<br />

π


Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

Atrast robeˇzas<br />

1.<br />

x<br />

lim<br />

x→−1<br />

2 + 5x − 3<br />

log2(x2 3.<br />

;<br />

+ 1)<br />

lim<br />

x→+∞<br />

2.<br />

<br />

x<br />

lim + 2 cos x ;<br />

x→0 lg |x| (lg x − 2−x ); 4. lim<br />

x→− π<br />

cos x + sin x<br />

;<br />

4 cos 2x<br />

5.<br />

x<br />

lim<br />

x→2<br />

2 − 5x + 6<br />

x2 ;<br />

− 3x + 2<br />

6.<br />

3 − x<br />

lim<br />

x→3 x3 − 27 ;<br />

7.<br />

x<br />

lim<br />

x→3<br />

2 − 9<br />

x2 ;<br />

− 3x<br />

8.<br />

3x<br />

lim<br />

x→−1<br />

2 + 2x − 1<br />

−x2 + x + 2 ;<br />

9.<br />

<br />

1 12<br />

lim −<br />

x→−2 2 + x 8 + x3 <br />

; 10. lim<br />

x→ π<br />

6<br />

2 sin 2 x + sin x − 1<br />

2 sin 2 x − 3 sin x + 1 ;<br />

3 −<br />

11. lim<br />

x→0<br />

√ x + 9<br />

x + 5<br />

; 12. lim √ ;<br />

x<br />

x→−5 x + 30 + x<br />

√<br />

4x + 1 − 3<br />

3√<br />

x − 6 + 2<br />

13. lim √ ; 14. lim<br />

;<br />

x→2 x + 2 − 2 x→−2 2 + x<br />

3√ √<br />

x − 1<br />

1 + x − 1<br />

15. lim √ ; 16. lim<br />

x→1 x − 1 x→0 3√ ;<br />

1 + x − 1<br />

17. lim<br />

x→∞<br />

33. lim<br />

x→ π<br />

2<br />

2x 3 + 1<br />

3x 4 + 2x 2 − 1<br />

π<br />

2<br />

; 18. lim<br />

n→∞<br />

0, 1n5 − n3 + 1<br />

2n3 + 3n2 19.<br />

(2x − 3)(3x + 5)(4x − 6)<br />

lim<br />

x→∞ 3x3 21.<br />

;<br />

+ x − 1<br />

n!<br />

lim<br />

;<br />

n→∞ (n + 1)! − n!<br />

20.<br />

22.<br />

x<br />

lim<br />

x→∞ 3√ ;<br />

x3 <br />

+ 10<br />

lim x −<br />

x→∞<br />

x3<br />

x2 23.<br />

√ √ <br />

lim x − 3 − x ;<br />

x→+∞<br />

24.<br />

<br />

;<br />

+ 1<br />

√ <br />

lim x − 2x − 3 ;<br />

x→+∞<br />

25.<br />

27.<br />

sin 15x<br />

lim ;<br />

x→0 5x<br />

tg<br />

lim<br />

x→0<br />

26.<br />

sin(x + 2)<br />

lim ;<br />

x→0 x + 2<br />

x<br />

2 ;<br />

x<br />

28.<br />

cos x<br />

lim<br />

x→0 x ;<br />

29.<br />

31.<br />

tg 3x<br />

lim ;<br />

x→0 sin 5x<br />

x<br />

lim ;<br />

x→0 1 − cos x<br />

30.<br />

32.<br />

lim(4x<br />

ctg x);<br />

x→0<br />

<br />

lim (x − 3) sin<br />

x→∞<br />

2<br />

<br />

;<br />

3x<br />

ctg x<br />

− x;<br />

34.<br />

4x<br />

lim<br />

x→0 arcsin 12x ;<br />

43<br />

;


35.<br />

arctg(x + 2)<br />

lim<br />

x→−2 4 − x2 ; 36.<br />

tg πx<br />

lim<br />

x→−2 x + 2 ;<br />

37.<br />

<br />

π<br />

lim ctg 2x ctg − x<br />

x→0<br />

2 <br />

; 38.<br />

<br />

lim 1 −<br />

x→∞<br />

1<br />

x ;<br />

x<br />

39.<br />

<br />

lim 1 −<br />

x→∞<br />

1<br />

41.<br />

x+1 ;<br />

x<br />

<br />

lim 1 +<br />

x→∞<br />

40.<br />

x x<br />

lim ;<br />

x→∞ x + 1<br />

2<br />

43.<br />

x ;<br />

x<br />

2 n − 9<br />

lim<br />

n→∞ 2 + n<br />

42.<br />

x x + 7<br />

lim ;<br />

x→∞ x + 1<br />

2<br />

2 n −3<br />

; 44.<br />

<br />

3x x <br />

3 − 4 3x − 4<br />

lim<br />

;<br />

x→∞ 3x + 2 3x + 2<br />

45.<br />

3 5x + 2<br />

lim<br />

x→+∞ 5x3 √ x<br />

; 46.<br />

2 x + 5x − 3<br />

lim<br />

x→∞ x2 x<br />

3<br />

;<br />

− 2<br />

47. lim(1<br />

+ x)<br />

x→0 2<br />

x; 48. lim(1<br />

− 3x)<br />

x→0 1<br />

49.<br />

1<br />

x 7x + 3<br />

lim<br />

;<br />

x→0 9x + 3<br />

50.<br />

x;<br />

9<br />

4x 1 − 4x<br />

lim<br />

;<br />

x→0 1 + 2x<br />

51. lim(1<br />

+ x + x<br />

x→0 2 ) 1<br />

sin x; 52. lim(cos<br />

x)<br />

x→0 1<br />

x;<br />

53. lim(cos<br />

x→0 2 x) 1<br />

2x; 54. lim(7<br />

− 6x)<br />

x→1 x<br />

55.<br />

<br />

lim 5n<br />

n→∞<br />

3x−3;<br />

ln(n − 9) − ln(n + 4) <br />

; 56.<br />

5<br />

lim<br />

x→0<br />

ln(3 − 7x) − ln 3 <br />

;<br />

3x<br />

ln x − 1<br />

57. lim ;<br />

x→e x − e<br />

58.<br />

e<br />

lim<br />

x→0<br />

−x − 1<br />

;<br />

4x<br />

59. lim<br />

x→0<br />

8 x − 6 x<br />

x<br />

Mājas darba uzdevumi<br />

5. lim<br />

x→− 1<br />

2<br />

.<br />

Atrast robeˇzas<br />

1.<br />

x<br />

lim<br />

x→1<br />

4 − 1<br />

x3 ;<br />

+ 5x − 2<br />

2.<br />

<br />

1<br />

lim 2 + √ −<br />

x→−∞ 1 − x 2<br />

x3 3.<br />

sin<br />

limπ<br />

x→ 4<br />

<br />

;<br />

π<br />

6 − 2x<br />

cos 2x + π<br />

;<br />

6<br />

4.<br />

x<br />

lim<br />

x→0<br />

3 − x2 + 2x<br />

x2 2x<br />

;<br />

+ x<br />

2 − 7x − 4<br />

−2x2 ;<br />

+ 5x + 3<br />

6.<br />

<br />

3<br />

lim<br />

x→1 x3 <br />

1<br />

− ;<br />

− 1 x − 1<br />

44


7.<br />

x + 1<br />

lim<br />

x→−1 x + √ ;<br />

x + 2<br />

8.<br />

2 −<br />

lim<br />

x→−2<br />

√ 9.<br />

3√<br />

1 − x2 − 1<br />

lim<br />

x→0 x<br />

6 + x<br />

√ ;<br />

7 − x − 3 2 ;<br />

− 3x<br />

10.<br />

√<br />

x − 8<br />

lim<br />

x→64 4 − 3√ x ;<br />

11.<br />

x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 − 5x + 1<br />

;<br />

3x + 7<br />

12.<br />

2x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 − x + 3<br />

x3 − 8x + 5 ;<br />

13.<br />

<br />

lim x2 + 1 − x2 − 1 ;<br />

x→+∞<br />

14.<br />

1 − cos x<br />

lim<br />

x→0 2 x ;<br />

3 sin 2<br />

15.<br />

1 − cos 3x<br />

lim<br />

x→0 tg2 ;<br />

6x<br />

16.<br />

sin(1 − x)<br />

lim<br />

x→1 x2 − 1 ;<br />

17.<br />

1 − cos<br />

lim<br />

x→0<br />

3 19.<br />

x<br />

;<br />

x − sin 2x<br />

1 −<br />

lim<br />

x→0<br />

18.<br />

sin 7x − sin 2x<br />

lim<br />

;<br />

x→0 sin x<br />

√ cos x<br />

;<br />

1 − cos x<br />

20.<br />

tg x<br />

lim<br />

x→0 arcsin 3x ;<br />

21.<br />

23.<br />

n+3<br />

4 3n − 1<br />

lim<br />

;<br />

n→∞ 8 + 3n<br />

2 x + 2<br />

lim<br />

x→∞ 2x<br />

22.<br />

x 2x − 3<br />

lim<br />

;<br />

x→∞ x − 1<br />

2 2 x<br />

;<br />

+ 1<br />

24.<br />

2 x + 2x + 1<br />

lim<br />

x→∞ x2 <br />

;<br />

+ 3<br />

25.<br />

<br />

lim 1 +<br />

n→∞<br />

x<br />

n ;<br />

n<br />

26.<br />

1−<br />

1 + x<br />

lim<br />

x→+∞ 2 + x<br />

√ x+1 x<br />

1−x<br />

;<br />

27. lim<br />

x→1<br />

x − 1<br />

x 2 − 1<br />

<br />

1 + 4x<br />

; 28. lim<br />

x→0 1 − 11x<br />

4<br />

3x<br />

;<br />

29. lim(1<br />

+ sin x)<br />

x→0 1<br />

x; 30.<br />

2 x − 2x + 3<br />

lim<br />

x→0 x2 − 3x + 2<br />

31.<br />

ln(7x + 2) − ln 2<br />

lim<br />

;<br />

x→0 5x<br />

32.<br />

e<br />

lim<br />

x→0<br />

2x − e5x ;<br />

x<br />

33.<br />

1 − 4<br />

lim<br />

x→0<br />

x<br />

;<br />

1 − ex ln x<br />

34. lim<br />

x→e<br />

3 − 3<br />

x − e ;<br />

35. lim<br />

x→0<br />

ln(1 + x)<br />

5 x − 1 .<br />

sin x<br />

x<br />

8. Bezgalīgi mazas funkcijas un to salīdzināˇsana<br />

8.1. definīcija. Funkciju α sauc par bezgalīgi mazu funkciju punktā<br />

a, ja lim<br />

x→a α(x) = 0.<br />

45<br />

;


Pieņemsim, ka α un β ir bezgalīgi mazas funkcijas punktā a.<br />

Apzīmē<br />

α(x)<br />

c = lim<br />

x→a β(x) .<br />

1. Ja c = 0, tad α sauc par augstākas kārtas bezgalīgi mazu funkciju,<br />

salīdzinot ar β, kad x → a, un raksta: α = o(β) (skat.<br />

8 ).<br />

2. Ja c = 0, un c ∈ R, tad α, β sauc par vienādas kārtas bezgalīgi<br />

mazām funkcijām, kad x → a.<br />

Pie tam, ja c = 1, t.i., ja<br />

α(x)<br />

lim<br />

x→a β(x)<br />

= 1,<br />

tad α un β sauc par ekvivalentām bezgalīgi mazām funkcijām,<br />

kad x → a, un raksta: α ∼ β (x → a).<br />

8.2. definīcija. Funkciju α sauc par k-tās kārtas bezgalīgi mazu<br />

funkciju, salīdzinot ar bezgalīgi mazu funkciju β, kad x → a,<br />

ja α un β k ir vienādas kārtas bezgalīgi mazas funkcijas, kad x → a.<br />

8.1. piemērs. Salīdzināt bezgalīgi mazas funkcijas:<br />

1. α(x) = √ 2 + x − √ 2 un β(x) = x, kad x → 0;<br />

2. α(x) = tg x un β(x) = x, kad x → 0;<br />

3. α(x) = sin 3 x un β(x) = x, kad x → 0.<br />

1. Atrodam doto bezgalīgi mazo funkciju attiecības robeˇzu, kad<br />

x → 0:<br />

√ √ √ √ √ √ <br />

2 + x − 2 2 + x − 2 2 + x + 2<br />

lim<br />

= lim<br />

x→0 x<br />

x→0 x √ 2 + x + √ =<br />

2<br />

2 + x − 2<br />

= lim<br />

x→0 x √ 2 + x + √ 1<br />

= lim √ √ =<br />

2 x→0 2 + x + 2 1<br />

2 √ 2 .<br />

Tātad dotās funkcijas ir vienādas kārtas bezgalīgi mazas funkcijas,<br />

kad x → 0.<br />

8 Lasa: α ir omikrons no β.<br />

46


2. Atrod<br />

α(x)<br />

lim<br />

x→0 β(x)<br />

tg x<br />

= lim<br />

x→0 x<br />

= 1.<br />

Dotās funkcijas ir ekvivalentas bezgalīgi mazas funkcijas, kad<br />

x → 0, t.i., tg x ∼ x (x → 0).<br />

3. Atrod<br />

α(x)<br />

lim<br />

x→0 β(x)<br />

sin<br />

= lim<br />

x→0<br />

3 x<br />

x<br />

<br />

sin x<br />

= lim<br />

x→0 x sin2 <br />

x = 0.<br />

Funkcija α(x) = sin 3 x ir augstākas kārtas bezgalīgi maza funkcija,<br />

salīdzinot ar β(x) = x, kad x → 0.<br />

Tā kā<br />

α(x)<br />

lim<br />

x→0 β3 (x)<br />

sin<br />

= lim<br />

x→0<br />

3 x<br />

x3 = 1,<br />

tad α ir 3. kārtas bezgalīgi maza funkcija, salīdzinot ar β, kad<br />

x → 0.<br />

Izskaitl¸ojot robeˇzas, daˇzkārt ir izdevīgi bezgalīgi mazās funkcijas aizstāt<br />

ar tām ekvivalentām funkcijām. Tāda pieeja vienkārˇso robeˇzu atraˇsanu.<br />

sin 8.2. piemērs. Atrast robeˇzu lim<br />

x→0<br />

2 3x<br />

1−cos 5x .<br />

Piemērā ir dota divu bezgalīgi mazu funkciju sin2 3x un 1−cos 5x, kad<br />

x → 0, attiecība. Lai atrastu ˇso robeˇzu, ˇsīs bezgalīgi mazās funkcijas,<br />

kad x → 0, aizstāj ar tām ekvivalentām bezgalīgi mazām funkcijām:<br />

sin 2 3x ∼ (3x) 2 2 5x<br />

un 1 − cos 5x ∼ 2 (x → 0),<br />

2<br />

jo<br />

Tādējādi<br />

2 5x<br />

1 − cos 5x = 2 sin<br />

2 .<br />

sin<br />

lim<br />

x→0<br />

2 3x<br />

1 − cos 5x<br />

Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

= lim<br />

x→0<br />

9x 2<br />

25x 2<br />

2<br />

= 18<br />

25 .<br />

1. Salīdzināt bezgalīgi mazo funkciju δ(x) = x 2 , kad x → 0, ar ˇsādām<br />

bezgalīgi mazām funkcijām:<br />

47


(a) γ(x) = tg 3 3x;<br />

(b) γ(x) = 2 − 2 cos x;<br />

(c) γ(x) = ln 2 (1 + 3x).<br />

2. Pierādīt, ka dotās bezgalīgi mazās funkcijas norādītajos punktos ir<br />

ekvivalentas:<br />

(a) √ 1 + x − 1 ∼ x<br />

2 , kad x → 0;<br />

(b) sin x + tg x ∼ 2x, kad x → 0;<br />

(c) 1−x<br />

1+x ∼ 1 − √ x, kad x → 1.<br />

3. Atrast robeˇzas:<br />

sin 15x<br />

(a) lim<br />

x→0 tg 10x ;<br />

sin (b) lim<br />

x→0<br />

2 x<br />

1−cos x ;<br />

arctg<br />

(c) lim<br />

x→0<br />

2 5x<br />

x sin 2x ;<br />

arcsin (d) lim<br />

x→0<br />

3√ x4 x √ . x<br />

Mājas darba uzdevumi<br />

Atrast robeˇzas<br />

1. lim<br />

x→0<br />

3. lim<br />

x→0<br />

arcsin x<br />

3 ; 2. lim<br />

tg 2x x→0<br />

tg 5x<br />

2x − x2; 4. lim<br />

x→0<br />

x 3 + 2x 2<br />

2 x sin 4<br />

;<br />

ln 2 (1 + 2x)<br />

sin 2 6x .<br />

9. Nepārtrauktas funkcijas<br />

9.1. definīcija. Funkciju f sauc par nepārtrauktu punktā x0 ∈ D(f),<br />

ja lim<br />

∆x→0 ∆f(x0) = 0, kur<br />

∆f(x0) = f(x0 + ∆x) − f(x0)<br />

ir funkcijas f pieaugums punktā x0.<br />

48


9.2. definīcija. Funkciju f sauc par nepārtrauktu kopā E ⊂ D(f),<br />

ja tā ir nepārtraukta ˇsīs kopas katrā punktā.<br />

9.3. definīcija. Funkciju, kas ir nepārtraukta savā definīcijas apgabalā,<br />

sauc par nepārtrauktu funkciju.<br />

9.1. piemērs. Pierādīt, ka funkcija f(x) = 2 − x + x 2 ir nepārtraukta<br />

punktā x0 = 1.<br />

∆f(1) = f(1+∆x)−f(1) = 2−(1+∆x)+(1+∆x) 2 −(2−1+1) =<br />

Atrod<br />

lim ∆f(1) = lim ∆x(1 + ∆x) = 0,<br />

∆x→0 ∆x→0<br />

= ∆x + ∆x 2 = ∆x(1 + ∆x).<br />

saskaņā ar definīciju funkcija f(x) = 2−x+x 2 ir nepārtraukta punktā<br />

x0 = 1.<br />

Ja ir jāpierāda funkcijas nepārtrauktība kādā kopā (vai definīcijas apgabalā),<br />

tad izvēlas patval¸īgu ˇsīs kopas punktu x0 un pierāda funkcijas<br />

nepārtrauktību ˇsajā punktā.<br />

9.2. piemērs. Pierādīt, ka f(x) = 1<br />

x+1<br />

ir nepārtraukta funkcija.<br />

D(f) = R \ {−1}. Izvēlas patval¸īgu x0 ∈ D(f), atrod ∆f(x0):<br />

∆f(x0) = f(x0 + ∆x) − f(x0) =<br />

Tad<br />

lim<br />

∆x→0 ∆f(x0) = lim<br />

∆x→0<br />

1 1<br />

−<br />

x0 + ∆x + 1 x0 + 1 =<br />

−∆x<br />

=<br />

(x0 + 1)(x0 + ∆x + 1) .<br />

−∆x<br />

(x0 + ∆x + 1)(x0 + 1)<br />

= 0.<br />

Tā kā x0 ir patval¸īgs funkcijas definīcijas apgabala punkts, tad funkcija<br />

f ir nepārtraukta funkcija.<br />

9.3. piemērs. Pierādīt, ka f(x) = sin x ir nepārtraukta funkcija.<br />

Pieņem, ka x0 ∈ D(f) = R.<br />

∆f(x0) = sin(x0 + ∆x) − sin x0 = 2 sin ∆x<br />

2 cos<br />

49<br />

<br />

x0 + ∆x<br />

2<br />

<br />

.


Atrod<br />

jo<br />

lim<br />

∆x→0 ∆f(x0) = 2 lim<br />

∆x→0<br />

lim<br />

∆x→0<br />

sin ∆x<br />

2<br />

∆x<br />

2<br />

ir ierobeˇzota funkcija.<br />

· ∆x<br />

2<br />

sin ∆x<br />

2<br />

∆x<br />

2<br />

· ∆x<br />

2 cos<br />

<br />

x0 + ∆x<br />

<br />

= 0,<br />

2<br />

<br />

= 1 · 0 = 0 un cos x0 + ∆x<br />

<br />

2<br />

Tātad f(x) = sin x ir nepārtraukta funkcija.<br />

Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

Pierādīt, ka dotās funkcijas ir nepārtrauktas.<br />

1. f(x) = 2 − x 2 ; 2. f(x) = 1<br />

x 2 + 1 ;<br />

3. f(x) = e x ; 4. f(x) = x − 1.<br />

Mājas darba uzdevumi<br />

Pierādīt, ka dotās funkcijas ir nepārtrauktas.<br />

1. f(x) = 1 − x 3 ; 2. f(x) = 1<br />

x + 3 ;<br />

3. f(x) = 3√ 2 + x; 4. f(x) = ln x.<br />

10. Vienpusējās robeˇzas, to izskaitl¸oˇsana.<br />

Funkcijas pārtraukuma punkti un to klasifikācija<br />

10.1. Funkcijas vienpusējās robeˇzas<br />

10.1. definīcija. Punktu A sauc par funkcijas f robeˇzu punktā x =<br />

a (a = +∞) no labās puses, ja punkta A patval¸īgai apkārtnei U(A)<br />

eksistē punkta x = a tāda apkārtne U(a), ka visiem x > a un x ∈ U(a)<br />

izpildās sakarība: f(x) ∈ U(A).<br />

50


Apzīmē:<br />

lim<br />

x→a<br />

x>a<br />

f(x) = lim f(x) = f(a + 0).<br />

x→a+0<br />

Analogi definē arī funkcijas robeˇzu punktā no kreisās puses. Acīmredzami,<br />

ja funkcijai f punktā a eksistē vienādas vienpusējās robeˇzas, tad<br />

ˇsajā punktā tai eksistē robeˇza, kas ir vienāda ar tās vienpusējām robeˇzām.<br />

Ir spēkā arī apgrieztais apgalvojums.<br />

10.2. definīcija. Funkciju f sauc par nepārtrauktu punktā a ∈ D(f)<br />

no kreisās puses (no labās puses), ja<br />

10.1. piemērs.<br />

1. lim<br />

x→2<br />

x>2<br />

lim f(x) = f(a) (lim f(x) = f(a)).<br />

x→a<br />

xa<br />

jo (x − 2) 3 ir pozitīva bezgalīgi maza funkcija, kad x → 2;<br />

lim<br />

x→2<br />

x 0, tad 1<br />

x<br />

ir negatīva bezgalīgi<br />

ir pozitīva bezgalīgi<br />

liela funkcija).<br />

⎧<br />

⎪⎨<br />

−<br />

3. f(x) =<br />

⎪⎩<br />

1<br />

x−1 , ja x < 0,<br />

0, ja x = 0,<br />

x, ja 0 < x < 1,<br />

2, ja 1 ≤ x ≤ 2.<br />

<br />

lim<br />

− 1<br />

<br />

= 1, lim f(x) = lim x = 0,<br />

x − 1<br />

x→0<br />

x0<br />

lim f(x) = lim x = 1, lim f(x) = lim 2 = 2.<br />

x→1<br />

x1


Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

1. Atrast vienpusējās robeˇzas funkcijām<br />

1. lim tg 2x; 2. lim<br />

−0 x→ π tg 2x;<br />

+0<br />

x→ π<br />

4<br />

3. lim<br />

x→2<br />

x1<br />

; 6. lim<br />

x→1<br />

<br />

1<br />

+ 2 arccos x<br />

log3 x<br />

<br />

.<br />

x>1<br />

log 7 log 4 x;<br />

1<br />

1 + 2 1<br />

x−1<br />

2. Atrast vienpusējās robeˇzas punktos x = 0 un x = π<br />

2 funkcijai<br />

⎧<br />

⎨<br />

f(x) =<br />

⎩<br />

1<br />

x , ja x < 0,<br />

sin x, ja 0 < x < π<br />

2 ,<br />

0, ja x > π<br />

2 .<br />

10.2. Funkcijas pārtraukuma punkti un to klasifikācija<br />

No punktā nepārtrauktas funkcijas definīcijas seko, ka funkcija ir nepārtraukta<br />

punktā x0 ∈ D(f) tad un tikai tad, ja<br />

lim<br />

x→x0<br />

xx0<br />

10.3. definīcija. Punktu x0 ∈ D(f) sauc par funkcijas pārtraukuma<br />

punktu, ja ˇsajā punktā funkcija nav nepārtraukta.<br />

Tātad visi funkcijas definīcijas apgabala punkti iedalās funkcijas pārtraukuma<br />

un nepārtrauktības punktos.<br />

10.4. definīcija. Funkcijas pārtraukuma punktu x0 sauc par tās novēr-<br />

ˇsama rakstura pārtraukuma punktu, ja punktā x0 eksistē galīgas<br />

un vienādas funkcijas vienpusējās robeˇzas, bet tās nav vienādas ar<br />

funkcijas vērtību ˇsinī punktā, t.i.,<br />

lim<br />

x→x0<br />

xx0<br />

52<br />

;


10.5. definīcija. Funkcijas pārtraukuma punktu x0 sauc par tās 1. veida<br />

pārtraukuma punktu, ja punktā x0 eksistē galīgas un daˇzādas funkcijas<br />

vienpusējās robeˇzas, t.i.,<br />

(skat. 9 ).<br />

lim<br />

x→x0<br />

xx0<br />

10.6. definīcija. Funkcijas pārtraukuma punktu, kas nav ne funkcijas<br />

novērˇsama rakstura pārtraukuma punkts, ne funkcijas 1. veida<br />

pārtraukuma punkts, sauc par funkcijas 2. veida pārtraukuma<br />

punktu.<br />

Tātad funkcijas II veida pārtraukuma punkti ir funkcijas tie pārtraukuma<br />

punkti, kuros vismaz viena no ˇsīs funkcijas vienpusējām robeˇzām ir<br />

bezgalīga vai neeksistē.<br />

Uzskatāmības labad var izveidot ˇsādu shēmu:<br />

Funkcijas<br />

nepārtrauktības punkti<br />

Funkcijas novērˇsama<br />

rakstura<br />

pārtraukuma punkti<br />

<br />

✞<br />

D(f)<br />

✝<br />

☎<br />

Funkcijas 1. veida<br />

pārtraukuma punkti<br />

✆<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

10.1. zīm.<br />

10.2. piemērs. Atrast funkcijas<br />

⎧<br />

⎨ 2 − x, ja x ≤ 0,<br />

f(x) =<br />

⎩<br />

9ˇ Soreiz lim f(x) neeksistē.<br />

x→x0<br />

cos x, ja 0 < x < π<br />

2 ,<br />

0, ja x ≥ π<br />

2<br />

53<br />

Funkcijas<br />

pārtraukuma punkti<br />

<br />

Funkcijas 2. veida<br />

pārtraukuma punkti


pārtraukuma punktus un noteikt to veidu. Konstruēt funkcijas shematisku<br />

grafiku.<br />

Dotās funkcijas definīcijas apgabals D(f) = R.<br />

Katrā no intervāliem (−∞; 0), 0; π<br />

2<br />

, π<br />

2 ; +∞ funkcija ir nepārtraukta,<br />

jo ir uzdota ar nepārtrauktām funkcijām, atbilstoˇsi y = 2 − x,<br />

y = cos x, y = 0.<br />

Atliek izpētīt funkcijas raksturu punktos x = 0 un x = π<br />

2 .<br />

Atrod vienpusējās robeˇzas funkcijai punktā x = 0.<br />

Tā kā f(x) = 2 − x, kad x < 0, tad<br />

lim f(x) = lim(2<br />

− x) = 2.<br />

x→0<br />

x0<br />

lim f(x) = lim f(x),<br />

x→0<br />

x0<br />

tāpēc x = 0 ir funkcijas I veida pārtraukuma punkts.<br />

Atrod vienpusējās robeˇzas funkcijai punktā x = π<br />

2 :<br />

f <br />

π<br />

2 = 0.<br />

lim<br />

x→ π<br />

2<br />

x< π<br />

2<br />

f(x) = lim<br />

x→ π<br />

2<br />

x< π<br />

2<br />

cos x = 0, lim<br />

x→ π<br />

2<br />

x> π<br />

2<br />

Funkcija ir nepārtraukta punktā x = π<br />

2<br />

lim<br />

x→ π<br />

2<br />

x< π<br />

2<br />

, jo<br />

f(x) = limπ<br />

x→ 2<br />

x> π<br />

f(x) = f<br />

2<br />

f(x) = limπ<br />

x→ 2<br />

x> π<br />

0 = 0.<br />

2<br />

<br />

π<br />

<br />

= 0.<br />

2<br />

Atzīmēsim, ka punktā x = 0 funkcija ir nepārtraukta no kreisās puses<br />

(10.2. zīm.).<br />

54


10.2. zīm.<br />

10.3. piemērs. Atrast funkcijas<br />

<br />

x, ja x ≤ 0,<br />

f(x) =<br />

1<br />

x , ja x > 0,<br />

pārtraukuma punktus un noteikt to veidu. Konstruēt funkcijas shematisku<br />

grafiku.<br />

10.3. piemērā dotās funkcijas definīcijas apgabals D(f) = R. Katrā<br />

no intervāliem (−∞; 0) un (0; +∞) funkcija ir nepārtraukta.<br />

Atrod vienpusējās robeˇzas funkcijai punktā x = 0:<br />

lim f(x) = lim x = 0, lim<br />

x→0<br />

x0<br />

= +∞.<br />

Pie tam, f(0) = 0, tātad punkts x = 0 ir funkcijas f(x) 2. veida<br />

pārtraukuma punkts.<br />

Arī ˇsoreiz punktā x = 0 funkcija ir nepārtraukta no kreisās puses, jo<br />

(skat. 10.3. zīm.).<br />

lim f(x) = f(0) = 0<br />

x→0<br />

x


10.3. zīm.<br />

10.4. piemērs. Atrast funkcijas<br />

⎧<br />

⎨ 2<br />

f(x) =<br />

⎩<br />

x , ja x < 1,<br />

−3, ja x = 1,<br />

, ja x > 1,<br />

4<br />

3−x<br />

pārtraukuma punktus un noteikt to veidu. Konstruēt funkcijas shematisku<br />

grafiku.<br />

10.4. piemērā dotās funkcijas D(f) = R \ {3}.<br />

ˇSoreiz atrod funkcijas vienpusējās robeˇzas punktos x = 1 un x = 3.<br />

f(1) = −3.<br />

Tātad<br />

lim f(x) = lim 2 x = 2, lim<br />

x→1<br />

x1<br />

lim f(x) = lim f(x) = f(1).<br />

x→1<br />

x1<br />

4<br />

3 − x<br />

= 2;<br />

Punkts x = 1 ir funkcijas novērˇsama rakstura pārtraukuma punkts.<br />

lim<br />

x→3<br />

x3<br />

4<br />

3 − x<br />

= −∞.<br />

Punkts x = 3 nav funkcijas pārtraukuma punkts, jo tas nepieder tās<br />

definīcijas apgabalam. Dotās funkcijas shematisks grafiks ir attēlots<br />

10.4. zīm.<br />

56


10.4. zīm.<br />

Auditorijā risināmie uzdevumi<br />

1. Lietojot funkciju shematiskus grafikus, izpētīt funkcijas raksturu punktā<br />

x0.<br />

10.5. zīm.<br />

57


10.6. zīm.<br />

10.7. zīm.<br />

58


10.8. zīm.<br />

10.9. zīm.<br />

59


10.10. zīm.<br />

10.11. zīm.<br />

60


10.12. zīm.<br />

10.13. zīm.<br />

61


10.14. zīm.<br />

2. Atrast funkciju pārtraukuma punktus un noteikt to veidu; konstruēt<br />

funkciju shematiskus grafikus.<br />

|x|<br />

x<br />

(a) f(x) = x2 − 25<br />

;<br />

x − 5<br />

(b) f(x) =<br />

, ja x = 0,<br />

0, ja x = 0;<br />

3<br />

(c) f(x) =<br />

x2 ;<br />

+ 5x<br />

5x<br />

(d) f(x) =<br />

2x2 + 5x − 3 ;<br />

, ja x = 1,<br />

(e) f(x) = 3 1<br />

x−5; (f) f(x) =<br />

(g) f(x) =<br />

(i) f(x) =<br />

<br />

1<br />

x−1 , ja x ≤ 3,<br />

2x − 11<br />

2 , ja x > 3;<br />

x 2 , ja x < 1,<br />

2x − 1, ja x ≥ 1;<br />

2<br />

(k) f(x) = x , ja x ≤ 2,<br />

ln(x − 2), ja x > 2;<br />

⎧<br />

⎨ x, ja |x| < 1,<br />

(m) f(x) = 1, ja |x| > 1,<br />

⎩<br />

−1, ja x = 1;<br />

(0) f(x) =<br />

tg x, ja |x| < π<br />

2 ,<br />

1<br />

x 2, ja |x| ≥ π<br />

2 .<br />

62<br />

x 3 −1<br />

x−1<br />

5, ja x = 1;<br />

<br />

1<br />

x<br />

(h) f(x) =<br />

2−5x , ja x = 0,<br />

3, ja x = 0;<br />

⎧<br />

⎪⎨<br />

−<br />

(j) f(x) =<br />

⎪⎩<br />

1<br />

x−1 , ja x < 0,<br />

0, ja x = 0,<br />

x, ja 0 < x < 1,<br />

2, ja 1 ≤ x ≤ 2;<br />

π cos<br />

(l) f(x) = 2x, ja x < 0,<br />

x − 1, ja x ≥ 0;<br />

1 sin<br />

(n) f(x) = x , ja x < 0,<br />

x + 1, ja x ≥ 0;


Mājas darba uzdevumi<br />

Atrast funkciju pārtraukuma punktus un noteikt to veidu. Konstruēt<br />

shematisku funkcijas grafiku.<br />

1. f(x) = x2 −4<br />

x+2 ;<br />

2. f(x) = 1−x<br />

x 2 −5x+6 ;<br />

3. f(x) = e 1<br />

x;<br />

⎧<br />

⎨ 2 − x<br />

4. f(x) =<br />

⎩<br />

2 , ja x ≤ 0,<br />

cos x, ja 0 < x < 3π<br />

2 ,<br />

0, ja x ≥ 3π<br />

2 ;<br />

<br />

3 x + 1, ja x ≤ 1,<br />

5. f(x) =<br />

x2 , ja x > 1;<br />

⎧<br />

⎨ −x<br />

6. f(x) =<br />

⎩<br />

2 , ja x < 0,<br />

3, ja x = 0,<br />

1<br />

x2, ja x > 0;<br />

⎧<br />

⎨ −x<br />

7. f(x) =<br />

⎩<br />

3 + 1, ja x < −1,<br />

0, ja −1 < x < 0,<br />

√<br />

x, ja x ≥ 0;<br />

1<br />

x+2 , ja −1 ≤ x < 1,<br />

8. f(x) =<br />

x2 + 1, ja x ≥ 1;<br />

⎧<br />

⎨ x, ja x ≤ 0,<br />

9. f(x) = 1 − x, ja 0 < x ≤ 1,<br />

⎩ 1<br />

1−x , ja x > 1;<br />

⎧<br />

⎨ 5<br />

10. f(x) =<br />

⎩<br />

x , ja −1 ≤ x < 1,<br />

x − 1, ja 1 < x ≤ 4,<br />

1, ja x = 1.<br />

I.1. Konstruēt funkciju grafikus.<br />

1. f(x) = |1 − x| − 3|x + 2| + x;<br />

11. Pielikums<br />

2. f(x) = |x − 3| − 2|x + 1| − x + 1;<br />

63


3. f(x) = 3|x + 1| − |x − 1| + 6;<br />

4. f(x) = 2|x − 1| − |2 + x| + x;<br />

5. f(x) = |2 − 4x| − |4 + 2x| − x;<br />

6. f(x) = |2 − x| + |3 + x| + x;<br />

7. f(x) = |x − 5| + 3|x − 1| − x + 1;<br />

8. f(x) = |x − 2| + |x − 8| − 5 − x;<br />

9. f(x) = |x − 1| + |x − 7| − 6;<br />

10. f(x) = |2x − 1| − |x + 1| + x − 2;<br />

11. f(x) = |x + 2| − |x + 3| + |4 − x;<br />

12. f(x) = |x| + 3x + 1 − |x − 6|;<br />

13. f(x) = x + 2|x + 1| − |5 − x|;<br />

14. f(x) = |x − 4| + |x + 1| − x + 3;<br />

15. f(x) = |x − 7| − |5 − x| + x + 3;<br />

16. f(x) = |2x − 1| + |x + 2| − 4x + 2;<br />

17. f(x) = |1 − 3x| − |2x + 3| − 4;<br />

18. f(x) = |x − 1| + |2 − x| − 3 + x;<br />

19. f(x) = |x + 2| − |8 − x| + 2x − 2;<br />

20. f(x) = x − |1 − 3x| + |2x| − 3;<br />

21. f(x) = |x + 1| + |2 − x| − 5 − x;<br />

22. f(x) = |x + 3| + 2x − |1 − x| + 4;<br />

23. f(x) = 5x − |1 − x| + |3x + 5| − 4;<br />

24. f(x) = 2|x − 1| − |1 − 2x| + 3x + 5;<br />

25. f(x) = x + 2 − 3|5 − x| + |7 + x|.<br />

I.2. Atrisināt vienādojumus.<br />

1. x 2 − 4x + |x − 3| + 3 = 0;<br />

64


2. x 2 − 6x + |x − 4| + 8 = 0;<br />

3. x 2 + 4x + |x + 1| + 3 = 0;<br />

4. (x + 1) 2 − 2|x + 1| + 1 = 0;<br />

5. x 2 + 2x − 3|x + 1| + 3 = 0;<br />

6. x 2 + 6x + |x + 2| + 8 = 0;<br />

7. |2x + 1| − |3 − x| = |x − 4|;<br />

8. |x − 1| + |1 − 2x| = 2|x|;<br />

9. |x| − 2|x + 1| + 3|x + 2| = 0;<br />

10. |x + 1| − |x| + 3|x − 1| = x + 2;<br />

11. |x| − 2|x + 1| + 3|x + 2| = 0;<br />

12. |x| + 2|x + 1| − 3|x − 3| = 0;<br />

13. |x 2 − 9| + |x − 2| = 5;<br />

14. |x 2 − 1| + x + 1 = 0;<br />

15. |x 2 − 4| − |9 − x 2 | = 5;<br />

16. |x 2 − 9| + |x 2 − 4| = 5;<br />

17. x 2 + 4|x − 3| − 7x + 11 = 0;<br />

18. x 2 − 4|x + 1| + 5x + 3 = 0;<br />

19. |2x − 1| = |x + 1| + |x − 2|;<br />

20. |x + 2| − |x + 3| + |x − 4| = 6;<br />

21. |x| + 3|x + 1| = |x − 6|;<br />

22. |x| + 2|x + 1| = |x − 5|;<br />

23. |x − 4| + |x + 1| − |x + 3| = 6;<br />

24. |x − 7| − |x + 3| + |x − 5| = −1;<br />

25. |2x − 1| + |x + 2| − |4x| = 2.<br />

I.3. Atrisināt nevienādības.<br />

65


1. x 2 − 3|x| + 2 > 0;<br />

2. x 2 − |5x − 3| − x < 2;<br />

3. x 2 + 5|x| − 24 > 0;<br />

4. |x 2 − 3x − 15| < 2x 2 − x;<br />

5. |x 2 + x + 10| ≤ 3x 2 + 7x + 2;<br />

6. |2x 2 + x + 11| > x 2 − 5x + 6;<br />

7. 3x 2 − |x − 3| < x − 2;<br />

8. |x − 6| > |x 2 − 5x + 9|;<br />

9. |x| + |x − 1| > 5;<br />

10. |x + 1| + |x − 2| > 5;<br />

11. |2x + 1| + |5x − 2| ≥ 1;<br />

12. |3x − 1| + |2x − 3| − x < 2;<br />

13. |x − 1| + |2 − x| > 3 + x;<br />

14. |4 − x| − |2 − 3x| ≥ 4;<br />

15. |x − 3| + |2x + 1| < 8;<br />

16. |2x − 5| − |3x + 6| > −3;<br />

17. |5 − 3x| − |3x − 1| ≤ 2;<br />

18. |1 − 3x| − |2x + 3| ≥ 0;<br />

19. |x + 3| − |x + 1| < 2;<br />

20. |x + 2| + |x − 2| ≤ 12;<br />

21. |x − 2| ≤ 2x 2 − 9x + 9;<br />

22. |x + 3| + |x − 2| < 13;<br />

23. 2|x + 3| − 3|x − 2| > 6;<br />

24. |x + 3| − |x − 2| > 2x − 3;<br />

25. |x − 2| + 3|x + 3| > 4x + 25.<br />

66


II. Noteikt ar formulu uzdotās funkcijas definīcijas apgabalu.<br />

1. f(x) = √ x + 7 + 1<br />

lg(3+x) ;<br />

<br />

2+x<br />

2. f(x) = arccos(2 + x) − 1−x ;<br />

3. f(x) = lg(x 2 − 5x + 4) + 1<br />

√ 25−x 2;<br />

4. f(x) = arccos 1−3x<br />

5. f(x) = 1<br />

5√ 3x−4 +<br />

6. f(x) =<br />

4 + √ 1 − x 2 ;<br />

<br />

lg 3x<br />

5−2x ;<br />

<br />

lg 3x+1<br />

2x−1 − arcsin(1 − x);<br />

7. f(x) = x+7<br />

5x<br />

lg(3x+2) + arccos 7 ;<br />

8. f(x) = lg 3x−8<br />

5<br />

9. f(x) = 3<br />

<br />

1<br />

x<br />

+ 3 7−x;<br />

3x−2 + √ 2x+5<br />

log 2(3−x) ;<br />

10. f(x) = arcsin 3−2x<br />

5 + √ 3 − x;<br />

<br />

11. f(x) = log0,5(9 − 2x) − 2<br />

12. f(x) = √ x + 7 + 1<br />

lg(3+x) ;<br />

13. f(x) = √ 16−x 2<br />

log 2(x+1)−1<br />

14. f(x) = √ 5x+1<br />

log 0,3(4−x) −<br />

15. f(x) =<br />

+ 3 x+1<br />

x ;<br />

1<br />

x−2 ;<br />

<br />

lg 5x−8<br />

3x<br />

3 + 4 6−x;<br />

cos x<br />

2x−4;<br />

16. f(x) = lg(36 − x 2 ) + 2 arccos 5<br />

x ;<br />

<br />

cos x<br />

17. f(x) = 2 12−3x + 3 log0,2(5 − 3x);<br />

18. f(x) = 5x+7 7<br />

lg(7−x) − (x+3) 2;<br />

19. f(x) = arcsin x<br />

5<br />

− 3x−4<br />

log 5(4x−7) ;<br />

20. f(x) = 4<br />

<br />

log0,3(1 − 4x) + 2 arctg 3√ 8−3x<br />

24x2−1 ;<br />

67


21. f(x) = lg 5x−18<br />

x<br />

3 − 2 6x−x2 ;<br />

22. f(x) = 2x+3<br />

√ 3x−x 2 − arcsin 2<br />

3x−1 ;<br />

23. f(x) = 15x2 −1<br />

√ 5x 2 +7x − lg(x 2 − 6x);<br />

24. f(x) = √ 3 − x + arcsin 3−2x<br />

5 ;<br />

25. f(x) = arcsin x−3<br />

2<br />

− lg(4 − x).<br />

III. Noteikt, kuras no dotajām funkcijām ir pāra funkcijas, kuras - nepāra<br />

funkcijas.<br />

1. f(x) =<br />

| sin x|−3<br />

tg x3 ;<br />

2. f(x) = 1−4x<br />

4 x +1 ;<br />

3. f(x) = lg 2x + √ 4x 2 + 1 ;<br />

4. f(x) = lg 2+x<br />

2−x + x tg2 x;<br />

5. f(x) = lg 1+x<br />

1−x − 4;<br />

6. f(x) = 1<br />

3 x − 1<br />

3 −x;<br />

7. f(x) = 1<br />

2 (ex + e −x );<br />

8. f(x) = √ 1 + x + x 2 − √ 1 − x + x 2 ;<br />

9. f(x) = e3x−e−3x 2 ;<br />

10. f(x) = 1<br />

2 lg x2 + 2 − x sin 3x;<br />

11. f(x) = e2x +1<br />

e −2x −1 ;<br />

12. f(x) = x ex −1<br />

e x +1 ;<br />

13. f(x) = tg 2 x − cos x + 4;<br />

14. f(x) = x 3√ x − ctg 2x;<br />

15. f(x) = 3 (x + 1) 2 + 3 (x − 1) 2 ;<br />

16. f(x) = x √ x 2 − ctg 2x + 3x;<br />

17. f(x) = tg 3 x − 2x 4 − sin 2x;<br />

68


18. f(x) = x 2 + |x| − 2;<br />

19. f(x) = 6x 5 − 2 sin x;<br />

20. f(x) = 2 tg x + sin 2x;<br />

21. f(x) = 2|x|<br />

x 2 − 3;<br />

22. f(x) = (22x−1)x 2x ;<br />

23. f(x) = (x−2)2 ctg5 x+1<br />

1−cos 3x ;<br />

24. f(x) = 2 sin x<br />

2 − x + x3 ;<br />

25. f(x) =<br />

sin x<br />

x + x5 ctg 2 x.<br />

IV. Noteikt, vai dotās funkcijas ir periodiskas un noteikt periodu.<br />

1. f(x) = sin πx<br />

2<br />

+ 1;<br />

2. f(x) = a sin 4x + b cos 3x (a, b ∈ R);<br />

3. f(x) = sin x<br />

2<br />

4. f(x) = sin 5x<br />

2<br />

5. f(x) = sin 3x<br />

2<br />

+ ctg x;<br />

− cos x;<br />

+ 1 − tg x;<br />

6. f(x) = sin 2x − 2 tg x<br />

2 ;<br />

7. f(x) = cos πx<br />

4<br />

8. f(x) = sin πx<br />

3<br />

− sin πx<br />

6 ;<br />

+ sin πx<br />

4 ;<br />

9. f(x) = 2 sin 3x + 3 sin x;<br />

10. f(x) = sin x + cos 2x;<br />

11. f(x) = sin 2πx + π<br />

<br />

π<br />

3 + 2 sin 3π + 4<br />

12. f(x) = 1 + tg 3x − cos 2x;<br />

13. f(x) = 10 sin 3x + tg 5x;<br />

14. f(x) = √ tg 3x − sin 3x;<br />

15. f(x) = 3 sin 5x<br />

8<br />

+ 2 cos 7x<br />

8 ;<br />

69<br />

+ 3 sin πx;


16. f(x) = sin 3πx 3πx<br />

4 − cos 2 ;<br />

17. f(x) = 2 sin x<br />

2<br />

18. f(x) = sin 2x+3<br />

6π ;<br />

19. f(x) = − cos x−1<br />

2 ;<br />

+ 3 tg x<br />

2 ;<br />

20. f(x) = 2 sin(3x + 5);<br />

21. f(x) = 4 sin πx+1<br />

3 ;<br />

22. f(x) = 1 + tg 5x<br />

6 + 1 ;<br />

23. f(x) = sin x<br />

3<br />

+ ctg x<br />

4 ;<br />

24. f(x) = 1 x<br />

cos 2x + tg 2 ;<br />

25. f(x) = sin 2x + 2 sin 3x.<br />

V. Katrai no dotajām funkcijām atrast apvērsto funkciju un noteikt<br />

apvērstās funkcijas definīcijas un vērtību apgabalu.<br />

1. f(x) = arcsin 3<br />

2+x ;<br />

2. f(x) = 3√ x + 1;<br />

3. f(x) = arctg 3x;<br />

4. f(x) = lg(x − 1);<br />

5. f(x) = cos 3 x, x ∈ [0; π];<br />

6. f(x) = 3√ 1 − x 3 ;<br />

7. f(x) = 5 cos x , x ∈ [0; π];<br />

8. f(x) = cos(3x − 2), x ∈ 2 π<br />

3 ; 3<br />

9. f(x) = log 2 x−5<br />

4 ;<br />

10. f(x) = arcsin 3<br />

4x−1 ;<br />

11. f(x) = 1 + lg(x + 2);<br />

12. f(x) = 2x<br />

1+2 x;<br />

13. f(x) = 2 sin 3x, x ∈ − π<br />

6<br />

<br />

π ; 5 ;<br />

<br />

2 + 3 ;<br />

70


14. f(x) = 10x −10 −x<br />

10 x +10 −x;<br />

15. f(x) = 10 x+1 ;<br />

16. f(x) = log 2(1 − x 2 ), x > 0;<br />

17. f(x) = lg x<br />

2 ;<br />

18. f(x) = log 5 4<br />

x ;<br />

19. f(x) = 3√ x 3 − 27;<br />

20. f(x) = 2x<br />

1+x ;<br />

21. f(x) = 7 + ln(x + 14);<br />

22. f(x) = sin3 x, x ∈ −π <br />

π<br />

2 , 2 ;<br />

23. f(x) = ln(x 2 − 1), x > 0;<br />

24. f(x) = 3√ x 3 − 125;<br />

25. f(x) = lg(x 3 − 1).<br />

VI. Lietojot virknes robeˇzas definīciju, pierādīt, ka lim<br />

n→∞ an = a. Skaitlim<br />

ε = 0, 01 atrast atbilstoˇso N.<br />

4 + 2n<br />

1. an = , a = −2<br />

1 − 3n 3 ; 2. an<br />

3n − 2 3<br />

= , a =<br />

2n − 1 2 ;<br />

7n − 1<br />

3. an =<br />

n + 1 , a = 7; 4. an = n 1<br />

, a =<br />

2n + 1 2 ;<br />

5. an = 5n − 1<br />

5n , a = 1;<br />

5n + 3 5<br />

6. an = , a =<br />

2n − 1 2 ;<br />

7. an = n2 + 4<br />

5n2 1<br />

, a =<br />

− 2 5 ; 8. an = 3n2 + 1<br />

n2 , a = 3;<br />

+ 4<br />

n − 2<br />

9. an =<br />

n + 2 , a = 1; 10. an<br />

7n + 4 7<br />

= , a =<br />

2n + 1 2 ;<br />

11. an = 3n2 + 1<br />

5 − n2 , a = −3; 12. an<br />

5n − 2 5<br />

= , a =<br />

7n + 3 7 ;<br />

13. an = 5n<br />

n + 1 , a = 5; 14. an<br />

4n + 3 1<br />

= , a =<br />

8n − 1 2 ;<br />

n + 2<br />

15. an =<br />

n + 1 ; a = 1; 16. an<br />

3 − n2<br />

=<br />

1 + 2n2, a = −1<br />

2 ;<br />

71


17. an = 5n2 − 3<br />

3n2 5<br />

, a =<br />

+ 1 3 ; 18. an<br />

1 − 2n2 1<br />

=<br />

2 − 4n2, a =<br />

2 ;<br />

19. an = 4n<br />

2 − 4n, a = −1; 20. an<br />

5 − 3n<br />

= , a = −3<br />

7n + 4 7 ;<br />

4 − 7n<br />

21. an =<br />

5 − n , a = 7; 22. an<br />

5n − 8 5<br />

= , a =<br />

3n + 11 3 ;<br />

23. an = 2n − 1<br />

2n , a = 1;<br />

2n − 3 1<br />

24. an = , a =<br />

4n + 5 2 ;<br />

5n + 6<br />

25. an = , a = 5.<br />

n + 1<br />

VII. Lietojot funkcijas robeˇzas definīciju, pierādīt, ka lim<br />

x→a f(x) = A. Skaitlim<br />

ε = 0, 01 atrast atbilstoˇso δ.<br />

1. f(x) = 3x 2 − 2, a = −2, A = 10;<br />

2. f(x) = 3 − x<br />

,<br />

5<br />

a = −5, A = 4;<br />

3. f(x) = x 2 − x + 2, a = 1, A = 2;<br />

4. f(x) = x 2 + 2x + 3, a = 0, A = 3;<br />

5. f(x) = x 2 + x + 1, a = 3, A = 13;<br />

6. f(x) = 3x − 2, a = −3, A = −11;<br />

7. f(x) = 3x + 2, a = 2, A = 8;<br />

8. f(x) = 5 − 2x, a = 0, A = 5;<br />

9. f(x) = x 2 + x − 5, a = 3, A = 7;<br />

10. f(x) = 3x 2 − 1, a = 2, A = 11;<br />

11. f(x) = 3 − 5x 2 , a = 2, A = −17;<br />

12. f(x) = x 2 + 4, a = 1, A = 5;<br />

13. f(x) = 3x − 2, a = −1, A = −5;<br />

14. f(x) = x 2 − 3x, a = 3, A = 0;<br />

15. f(x) = 2x 2 + 1, a = −1, A = 3;<br />

16. f(x) = x 2 − 7x + 1, a = 7, A = 1;<br />

17. f(x) = x 2 − 6x + 3, a = 6, A = 3;<br />

18. f(x) = 3x − 5, a = 2, A = 1;<br />

19. f(x) = x 2 − 8x + 2, a = −1, A = 11;<br />

20. f(x) = x 2 + 4x + 2, a = −2, A = −12;<br />

21. f(x) = 2x 2 + 1, a = −2, A = 9;<br />

72


22. f(x) = 4x + 7, a = −3, A = −5;<br />

23. f(x) = 8 − 5x, a = 0, A = 8;<br />

24. f(x) = x 2 + 2x − 3, a = −1, A = −4;<br />

25. f(x) = x 2 − 2x − 6, a = −2, A = 2.<br />

VIII.1. Atrast robeˇzas.<br />

1.<br />

x<br />

lim<br />

x→2<br />

2 − 5x + 6<br />

x3 ;<br />

− 8x + 8<br />

2.<br />

x<br />

lim<br />

x→−3<br />

2 + 2x − 3<br />

3x2 + 14x + 15 ;<br />

3.<br />

x<br />

lim<br />

x→1<br />

2 − 2x + 1<br />

x3 ;<br />

− x<br />

4.<br />

x<br />

lim<br />

x→1<br />

3 + x − 2<br />

x3 − x2 − x + 1 ;<br />

5. lim<br />

x→ 1<br />

2<br />

8x3 − 1<br />

6x2 ; 6. lim<br />

− 5x + 1 x→−2<br />

7.<br />

x<br />

lim<br />

x→3<br />

2 − 5x + 6<br />

x2 − 8x + 15<br />

9.<br />

x<br />

lim<br />

x→1<br />

4 − 3x + 2<br />

x5 ;<br />

− 4x + 3<br />

10. lim<br />

x→2<br />

11. lim<br />

x→−1<br />

13. lim<br />

x→ 1<br />

3<br />

x 3 − 2x − 1<br />

x 5 − 2x − 1<br />

x 3 + 3x 2 + 2x<br />

x 2 − x − 6 ;<br />

x<br />

; 8. lim<br />

x→1<br />

3 − 3x + 2<br />

; 12. lim<br />

x→ 3<br />

2<br />

3x2 + 5x − 2<br />

1 − 2x − 3x2; 14. lim<br />

x→−1<br />

x 4 − 4x + 3 ;<br />

x3 − 2x2 − 4x + 8<br />

x4 − 8x2 + 16 ;<br />

2x2 − x − 3<br />

2x2 − 5x + 3 ;<br />

x 2 − 4x − 5<br />

x 2 − 2x − 3 ;<br />

3x<br />

; 16. lim<br />

x→3<br />

2 − 11x + 6<br />

15.<br />

2 − 3x − 2x<br />

lim<br />

x→−2<br />

2<br />

x2 + x − 2 2x2 − 5x − 3 ;<br />

17.<br />

x<br />

lim<br />

x→2<br />

3 − 3x − 2<br />

x3 ;<br />

− 8<br />

18.<br />

4x<br />

lim<br />

x→0<br />

2 − 3x<br />

2x2 − 9x ;<br />

19.<br />

x<br />

lim<br />

x→2<br />

2 − 5x + 6<br />

; 20. lim<br />

x→0<br />

x − 3x2 21. lim<br />

x→ 1<br />

3<br />

23. lim<br />

x→−2<br />

25. lim<br />

x→1<br />

x 3 − 2x 2 − x + 2<br />

VIII.2. Atrast robeˇzas.<br />

1. lim<br />

x→0<br />

5x 3 − 6x 2 + x ;<br />

3x2 + 2x − 1<br />

27x3 2x<br />

; 22. lim<br />

− 1 x→5<br />

2 − 11x + 5<br />

3x2 − 14x − 5 ;<br />

x3 + 5x2 + 8x + 4<br />

x3 + 3x2 − 4<br />

x3 − 3x + 2<br />

x3 − x2 − x + 1 .<br />

x − 3x 2<br />

4 − √ x + 16<br />

; 24. lim<br />

x→−1<br />

; 2. lim<br />

x→1<br />

73<br />

x3 + 4x2 + 5x + 2<br />

x3 ;<br />

− 3x − 2<br />

3x − 2 − √ 4x2 − x − 2<br />

x2 ;<br />

− 3x + 2


3√ 3<br />

x − 2 −<br />

3. lim<br />

x→1<br />

√ 1 − x + x2 x2 x −<br />

; 4. lim<br />

− 1<br />

x→2<br />

√ x + 2<br />

√ ;<br />

4x + 1 − 3<br />

√ √<br />

x + 1 − x2 + x + 1<br />

5. lim<br />

x→0 x2 3√<br />

1 + x2 − 1<br />

; 6. lim<br />

x→0 x2 ;<br />

√ √<br />

x2 + 1 − 1<br />

x − 1 − 2<br />

7. lim √ ; 8. lim<br />

x→0 x2 + 16 − 4 x→5 x2 − 25 ;<br />

3√ 3<br />

1 + x −<br />

9. lim<br />

x→0<br />

√ √<br />

1 − x<br />

1 + 2x − 3<br />

; 10. lim √ ;<br />

x<br />

x→4 x − 2<br />

√<br />

1 − x − 3<br />

11. lim<br />

x→−8 2 + 3√ √ √<br />

x + 13 − 2 x + 1<br />

; 12. lim<br />

x x→3 x2 ;<br />

− 9<br />

4√<br />

x − 2<br />

3√<br />

x − 6 + 2<br />

13. lim √ ; 14. lim<br />

x→16 x − 4 x→−2 x3 ;<br />

+ 8<br />

√ √<br />

9 + 2x − 5<br />

1 − 2x − x2 − 1 − x<br />

15. lim<br />

x→8 3√ ; 16. lim<br />

;<br />

x − 2<br />

x→0 x<br />

3√<br />

8 + 3x − x2 − 2<br />

17. lim<br />

x→0 x + x2 3√ 3<br />

27 + x −<br />

; 18. lim<br />

x→0<br />

√ 27 − x<br />

x + 2 3√ x4 ;<br />

√<br />

2x + 3 − 3<br />

19. lim<br />

x→3 9 − x2 √ √<br />

x − 2 − x<br />

; 20. lim<br />

x→1 1 − x2 ;<br />

x<br />

4 −<br />

21. lim √ ; 22. lim<br />

x→0 x + 4 − 2 x→−9<br />

√ 7 − x<br />

√ ;<br />

10 + x − 1<br />

3√<br />

x − 1<br />

23. lim<br />

x→1 2 − √ √<br />

3x + 7 − 2<br />

; 24. lim<br />

x + 3 x→−1 1 + 3√ ;<br />

x<br />

x −<br />

25. lim<br />

x→4<br />

√ 3x + 4<br />

16 − x2 .<br />

VIII.3. Atrast robeˇzas.<br />

1.<br />

3x<br />

lim<br />

x→∞<br />

3 − 9x2 + 13x + 1<br />

4x3 + 8x2 ;<br />

− 7x + 16<br />

2.<br />

4x<br />

lim<br />

x→∞<br />

3 + 8x + 7<br />

9x3 + 11x + 3 ;<br />

3.<br />

13x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 − 2x + 5<br />

x4 ;<br />

+ 6x + 1<br />

4.<br />

x<br />

lim<br />

x→∞<br />

5 − 12x3 + 7<br />

5.<br />

x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 − 2x + 5<br />

x3 ;<br />

+ 3x + 7<br />

6.<br />

2x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 + 7x − 1<br />

3x2 − 5x + 6 ;<br />

7.<br />

6x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 − 7x − 12<br />

2x2 ;<br />

− 5x − 8<br />

8.<br />

x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 − 4x + 3<br />

;<br />

x + 5<br />

9. lim<br />

x→∞<br />

x4 − 2x3 − 1<br />

100x3 ; 10. lim<br />

+ 2x2 x→∞<br />

74<br />

4x 4 + 8x 3 + 11 ;<br />

3x 3 − 4x 2 + 8<br />

−5x 3 + 2x 2 + x ;


11.<br />

5 + 3x<br />

lim<br />

x→∞<br />

3<br />

7x4 − 2x2 ;<br />

+ 1<br />

12.<br />

2 − x − 4x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2<br />

x3 − 7x + 8 ;<br />

13.<br />

3x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 − 2x − 1<br />

;<br />

7x − 9<br />

14. lim<br />

x→∞<br />

15.<br />

3x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 − 2x + 10<br />

5x3 ;<br />

+ 3x − 1<br />

16. lim<br />

x→∞ 3x4 − 7x + 1 ;<br />

17.<br />

3x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 − 1<br />

5x2 ;<br />

+ 2x<br />

18.<br />

6x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 + 5x − 1<br />

3x2 − x + 1 ;<br />

19.<br />

1 − x − x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2<br />

x3 ;<br />

+ 3<br />

20.<br />

x<br />

lim<br />

x→∞<br />

4 − 2x2 + 3<br />

3x3 ;<br />

− 5<br />

21.<br />

x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 − 1<br />

2x2 ;<br />

− x − 1<br />

22.<br />

2x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 + x − 1<br />

x2 − 5x + 6 ;<br />

23.<br />

x<br />

lim<br />

x→∞<br />

2 − 9x + 14<br />

x3 ;<br />

+ 3x + 14<br />

24. lim<br />

x→∞<br />

25. lim<br />

x→∞<br />

x 2 − 5x − 36<br />

2x 2 − 10x + 12 .<br />

VIII.4. Atrast robeˇzas.<br />

1. lim<br />

x→+∞<br />

2. lim<br />

x→+∞<br />

3. lim<br />

x→+∞<br />

4. lim<br />

x→+∞<br />

5. lim<br />

x→+∞<br />

6. lim<br />

x→∞<br />

7. lim<br />

x→+∞<br />

8. lim<br />

x→∞<br />

9. lim<br />

x→+∞<br />

10. lim<br />

x→+∞<br />

√ x 2 + 7x + 9 − √ x 2 + 3x + 5 ;<br />

√ x 2 + x + 1 − √ x 2 − x + 1 ;<br />

√ x 4 − 3x + 1 − x 2 ;<br />

2x − 1 − √ 4x 2 − 4x − 3 ;<br />

√ x 2 − 2x − 1 − √ x 2 − 7x + 3 ;<br />

√ x 2 + 1 − √ x 2 + 3 ;<br />

√ x 2 + 1 − x ;<br />

3 √ x 3 + 5x − 3 √ x 3 + 8x ;<br />

√ x + 5 − √ x ;<br />

√ 2x + 1 − √ x + 2 ;<br />

75<br />

x5 − 3x4 + 7x − 1<br />

3x5 + 2x3 − 3 ;<br />

2x3 − 3x2 + 5<br />

10x 2 + 3x + 1<br />

x 3 − x 2 − x ;


√ <br />

11. lim 4x − 1 − x ;<br />

x→+∞<br />

12. lim<br />

x→+∞<br />

13. lim<br />

x→−∞<br />

14. lim<br />

x→+∞<br />

15. lim<br />

x→+∞<br />

16. lim<br />

x→+∞<br />

17. lim<br />

x→∞<br />

3<br />

18. lim x 2<br />

x→+∞<br />

19. lim<br />

x→+∞<br />

x − √ x 2 + 7x ;<br />

√ 3 − 2x + x ;<br />

√ x 2 + 10x − x ;<br />

√ 4x 2 + 3x − 2x ;<br />

√ x 2 − 2x + 1 − √ x 2 + 7x + 3 ;<br />

3 (x + 1) 2 − 3 (x − 1) 2<br />

√ x 3 + 1 − √ x 3 − 1 ;<br />

<br />

;<br />

√ x 2 − 1 − √ x 2 − x − 1 ;<br />

20. lim<br />

x→−∞ x √ x 2 + 1 + x ;<br />

21. lim<br />

x→∞<br />

22. lim<br />

x→−∞<br />

23. lim<br />

x→+∞<br />

24. lim<br />

x→∞<br />

25. lim<br />

x→+∞<br />

3 √ x 3 + x 2 + 1 − 3 √ x 3 − x 2 + 1 ;<br />

x + √ x 2 − 2x ;<br />

3 √ x 3 + 2x 2 − x ;<br />

√ 2x 2 + 1 + √ x 2 − 1 ;<br />

√ x 2 + 2x − √ x 2 + x .<br />

76


VIII.5. Atrast robeˇzas.<br />

1 − cos<br />

1. lim<br />

x→0<br />

3 x<br />

1 + sin x − cos x<br />

; 2. lim<br />

x sin 2x x→0 1 − sin x − cos x ;<br />

<br />

1 1<br />

cos x<br />

3. lim − ; 4. lim <br />

x→0<br />

π<br />

sin x tg x<br />

x→ 3<br />

2 (1 − sin x) 2 ;<br />

sin x − π<br />

<br />

6<br />

cos x − sin x<br />

;<br />

cos 2x<br />

5. lim<br />

x→ π<br />

6<br />

√ 3<br />

2<br />

; 6. lim<br />

− cos x x→ π<br />

4<br />

7.<br />

sin x − cos x<br />

lim<br />

; π x→ 4 1 − tg x<br />

8.<br />

1 −<br />

lim<br />

x→0<br />

√ cos x<br />

x2 ;<br />

9.<br />

x − sin 2x<br />

lim ;<br />

x→0 x + sin 3x<br />

10.<br />

tg − sin x<br />

lim<br />

x→0 sin 3x ;<br />

11.<br />

sin 5x − sin 3x<br />

lim<br />

;<br />

x→0 sin x<br />

12.<br />

cos x − cos 3x<br />

lim<br />

x→0 x2 13.<br />

x sin 3x<br />

lim ;<br />

x→0 1 − cos 3x<br />

14.<br />

;<br />

lim<br />

x→ π<br />

sin<br />

3<br />

x − π<br />

<br />

3<br />

1 − 2 cos x ;<br />

15.<br />

1 − cos 4x<br />

lim<br />

x→0 sin2 ;<br />

7x<br />

16. lim<br />

x→− π<br />

1 + sin 2x<br />

4 sin x + cos x ;<br />

17.<br />

sin x − tg x<br />

lim<br />

x→0 2 x ;<br />

4 sin 2<br />

18.<br />

cos x<br />

limπ<br />

x→ 2 cos x<br />

19.<br />

1 − tg x<br />

lim<br />

; π x→ 4 sin x − cos x<br />

20.<br />

x ;<br />

2 − sin 2<br />

1 − cos 3x<br />

lim<br />

x→0 tg2 6x ;<br />

21.<br />

tg x − sin x<br />

lim<br />

x→0 x3 ; 22.<br />

tg x<br />

lim<br />

x→0 sin 5x − sin x ;<br />

23.<br />

1 − cos 5x<br />

lim ;<br />

x→0 x tg 2x<br />

24.<br />

cos 2x − 1<br />

lim<br />

x→0 x sin x ;<br />

25. lim<br />

x→0<br />

3x 2 − 5x<br />

sin 2 3x .<br />

VIII.6. Atrast robeˇzas.<br />

1. lim<br />

x→ π<br />

2<br />

3. lim<br />

x→∞<br />

5. lim<br />

x→ π<br />

4<br />

7. lim<br />

x→ π<br />

2<br />

(sin x) tg x ; 2. lim(tg<br />

x) tg 2x ;<br />

x→ π<br />

4<br />

2x−1 x + 1<br />

; 4. lim<br />

x − 2<br />

x→∞<br />

2 x + 1<br />

x2 2 x<br />

;<br />

− 2<br />

(ctg x) ctg 8x ; 6. lim(cos<br />

4x) tg x ;<br />

x→ π<br />

2<br />

(sin x) ctg 4x ; 8. lim<br />

x→∞<br />

77<br />

x+1<br />

3 3x − 4<br />

;<br />

3x + 2


9. lim (cos x)<br />

x→2π ctg x x<br />

2 x + 3<br />

; 10. lim<br />

x→∞ x − 4<br />

−3<br />

;<br />

x<br />

4 x − 7<br />

11. lim<br />

x→∞ x − 4<br />

+5<br />

x−1<br />

3 x + 5<br />

; 12. lim<br />

;<br />

x→∞ x + 2<br />

x+3 x<br />

3 2x − 1<br />

x − 5<br />

13. lim<br />

; 14. lim<br />

x→∞ 2x + 1<br />

x→∞ x − 2<br />

−4<br />

;<br />

x+1<br />

<br />

5<br />

x+4<br />

5x − 6<br />

3x − 1<br />

15. lim<br />

; 16. lim<br />

;<br />

x→∞ 5x − 3<br />

x→∞ 3x + 1<br />

2 x<br />

x − 1<br />

17. lim<br />

x→∞<br />

19. lim<br />

x→∞<br />

21. lim<br />

x→0<br />

x 2<br />

<br />

1 − 1<br />

1 + x 3<br />

x 3<br />

x 2<br />

1<br />

2 tg 2x ; 18. lim 1 − x ;<br />

x→0<br />

1<br />

2 x ; 20. lim 1 − sin x<br />

x→0<br />

2 ;<br />

1<br />

1<br />

sin x 2 sin ; 22. lim 1 − 2x 2 x ;<br />

x→0<br />

23. lim(1<br />

+ 2x)<br />

x→0 1<br />

2 sin x;<br />

2 x<br />

24. lim<br />

x→0<br />

25. lim<br />

x→∞<br />

.<br />

x 2 − 2<br />

x 2 + 3<br />

VIII.7. Atrast robeˇzas.<br />

1<br />

3 sin x 1 + x + x ;<br />

1.<br />

2<br />

lim<br />

x→0<br />

x − 1<br />

;<br />

ln(1 + 2x)<br />

2.<br />

ln(1 + sin x)<br />

lim<br />

;<br />

x→0 sin 4x<br />

3.<br />

1 − cos 10x<br />

lim<br />

x→0 ex2 ;<br />

− 1<br />

4.<br />

1 − cos x<br />

lim<br />

x→0 (e3x − 1) 2;<br />

5.<br />

ln(1 + 10x)<br />

lim<br />

;<br />

x→0 tg x<br />

6.<br />

ln(1 − 5x)<br />

lim ;<br />

x→0 sin x<br />

7.<br />

2<br />

lim<br />

x→0<br />

x − 1<br />

;<br />

ln(x + 1)<br />

8.<br />

ln(1 + sin 2x)<br />

lim<br />

;<br />

x→0 sin 9x<br />

9.<br />

ln(1 + sin 5x)<br />

lim<br />

;<br />

x→0 1 − cos 10x<br />

10.<br />

1 − cos 8x<br />

lim<br />

x→0 3x − 1 ;<br />

11.<br />

5<br />

lim<br />

x→0<br />

3x − 1<br />

ex ;<br />

− 1<br />

12.<br />

(e<br />

lim<br />

x→0<br />

−8x − 1)x<br />

1 − cos 4x ;<br />

13.<br />

3<br />

lim<br />

x→0<br />

x − 1<br />

2x ;<br />

− 1<br />

14.<br />

ln(1 + 3x)<br />

lim<br />

x→0 sin 5x ;<br />

15.<br />

4<br />

lim<br />

x→0<br />

x − 1<br />

;<br />

sin x<br />

16.<br />

e<br />

lim<br />

x→0<br />

3x − 1<br />

sin x ;<br />

78


17. lim<br />

x→0<br />

19. lim<br />

x→0<br />

21. lim<br />

x→0<br />

23. lim<br />

x→0<br />

25. lim<br />

x→0<br />

sin 2x<br />

;<br />

ln(1 + x)<br />

18.<br />

ln(1 + 2x)<br />

lim<br />

x→0 arcsin x ;<br />

1 − cos 3x<br />

2 ln(1 + 9x2 ;<br />

)<br />

20.<br />

1 − cos 6x<br />

lim<br />

x→0 ln(1 + 3x2 ) ;<br />

5x2 4<br />

− 1<br />

x2<br />

;<br />

− 1<br />

22.<br />

5 sin 3x<br />

lim<br />

x→0 e−3x − 1 ;<br />

x sin 7x<br />

e−3x2 ;<br />

− 1<br />

24.<br />

x ln(1 + 4x)<br />

lim<br />

x→0 2 ln(1 + 2x2 ) ;<br />

xe x<br />

2 − x<br />

ln(1 + 2x 2 ) .<br />

VIII.8. Atrast robeˇzas.<br />

1.<br />

<br />

3 x − 3x + 1<br />

lim<br />

+ 1 ;<br />

x→0 x − 4<br />

2.<br />

<br />

lim 1 +<br />

x→∞<br />

1<br />

3.<br />

log<br />

lim<br />

3(7 − x<br />

x→2<br />

x+1<br />

x<br />

;<br />

x<br />

2 )<br />

;<br />

2 − x − x2 4.<br />

<br />

lim x −<br />

x→5<br />

x2 5.<br />

<br />

lim 1 +<br />

x→5<br />

<br />

− 5x ;<br />

4<br />

x<br />

5<br />

;<br />

x<br />

6.<br />

log<br />

lim<br />

19(1 + 2x<br />

x→3<br />

2 )<br />

4x ;<br />

− 62<br />

7.<br />

log<br />

lim<br />

5(2 − 3x)<br />

x→−1 x4 ; 8.<br />

x<br />

lim<br />

x→2<br />

2 9.<br />

x<br />

lim<br />

x→3<br />

− x + 1<br />

;<br />

x − 2<br />

2 − 3<br />

x2 ;<br />

+ 4x − 9<br />

10.<br />

<br />

3<br />

lim<br />

x→2 x3 11.<br />

x − 6<br />

lim √ ;<br />

x→22 x + 3 − 3<br />

12.<br />

<br />

1<br />

− ;<br />

+ 1 x + 1<br />

<br />

lim 5 +<br />

x→2<br />

2 3<br />

−<br />

x x2 13.<br />

<br />

lim x −<br />

x→4<br />

<br />

;<br />

x2 <br />

− 4x ; 14.<br />

<br />

lim 1 +<br />

x→6<br />

3<br />

x<br />

2<br />

;<br />

x<br />

15.<br />

1 +<br />

lim<br />

x→−2<br />

√ 2x2 + 1<br />

;<br />

x<br />

16.<br />

6x<br />

lim<br />

x→−3<br />

2 + 5x − 1<br />

3x2 − x + 8 ;<br />

17.<br />

9 − x<br />

lim<br />

x→3<br />

2<br />

x3 ;<br />

− 5x + 2<br />

18.<br />

x<br />

lim<br />

x→2<br />

3 − 4x + 5<br />

x2 19.<br />

√<br />

lim 5x − 4 + log2 x<br />

x→1<br />

;<br />

+ 6<br />

; 20.<br />

<br />

lim x<br />

1 x→ 5<br />

3 − log 1<br />

5 x<br />

21.<br />

x−1 x − 3<br />

lim<br />

;<br />

x→4 x + 1<br />

22.<br />

<br />

;<br />

<br />

lim x<br />

x→4<br />

2√ x + 5 − x √ 23.<br />

3√ √<br />

4x + 3 − x x − 2<br />

lim<br />

;<br />

x→6 2x − 3<br />

24.<br />

<br />

x ;<br />

log<br />

lim<br />

5(1 + 2x)<br />

x→2 x2 ;<br />

79


25. lim<br />

x→−2<br />

log13(1 + 3x2 )<br />

5−x .<br />

− 1<br />

IX. Salīdzināt dotās bezgalīgi mazās funkcijas.<br />

1. α(x) = 1 − sin x, β(x) = cos x, kad x → π<br />

2 ;<br />

2. α(x) = x<br />

,<br />

x − 1<br />

β(x) = x, kad x → 0;<br />

3. α(x) = tg x + x 2 , β(x) = x, kad x → 0;<br />

4. α(x) = 2 √ sin x, β(x) = x, kad x → 0;<br />

5. α(x) = 1 − cos x, β(x) = sin x, kad x → 0;<br />

6. α(x) = x sin 2 x, β(x) = x sin x, kad x → 0;<br />

7. α(x) = sin 2x − 2 sin x, β(x) = x, kad x → 0;<br />

8. α(x) = 2x4<br />

1 + x , β(x) = x2 , kad x → 0;<br />

9. α(x) = 5x 3 + 2x 2 , β(x) = 3x 2 + 2x 3 , kad x → 0;<br />

10. α(x) = 1 − cos √ x 3 , β(x) = 1 − cos x, kad x → 0;<br />

11. α(x) = 3√ x, β(x) = x, kad x → 0;<br />

12. α(x) = 1 − x, β(x) = √ 1 − x, kad x → 1;<br />

13. α(x) = sin 2x + x 2 , β(x) = x, kad x → 0;<br />

14. α(x) = 2 − 2 cos x, β(x) = x 2 , kad x → 0;<br />

15. α(x) = cos 2x, β(x) = sin 4x, kad x → π<br />

1 − x<br />

16. α(x) =<br />

1 + x , β(x) = 1 − √ x, kad x → 1;<br />

17. α(x) = 1 − x, β(x) = 1 − 3√ x, kad x → 1;<br />

18. α(x) = 3√ x 2 − √ x, β(x) = x, kad x → 0;<br />

19. α(x) = sin 2x − sin x, β(x) = x, kad x → 0;<br />

x(x + 1)<br />

20. α(x) =<br />

1 − √ ,<br />

x<br />

21. α(x) = cos x −<br />

β(x) = x, kad x → 0;<br />

3√ cos x, β(x) = x, kad x → 0;<br />

22. α(x) = 2x<br />

,<br />

<br />

1 + x<br />

23. α(x) = x +<br />

β(x) = x, kad x → 0;<br />

√ x, β(x) = x, kad x → 0;<br />

24. α(x) = e √ x − 1, β(x) = x, kad x → 0;<br />

80<br />

4 ;


25. α(x) = √ 1 + x − 1, β(x) = x, kad x → 0.<br />

X. Pierādīt, ka dotās funkcijas ir nepārtrauktas punktā x0.<br />

1. f(x) = 4x 2 + 6, x0 = 7;<br />

2. f(x) = 5x 2 + x + 9, x0 = 1;<br />

3. f(x) = 42x + 3x 2 , x0 = 2;<br />

4. f(x) = x 3 − x 2 − 4x + 4, x0 = 3;<br />

5. f(x) = 2x 2 + 2x − 3, x0 = −1;<br />

6. f(x) = 2x 3 + 3x 2 + 5, x0 = 3;<br />

7. f(x) = x 3 + 4, x0 = 1;<br />

8. f(x) = x 2 − 5x + 4, x0 = 2;<br />

9. f(x) = x 2 − 3x − 4, x0 = 2;<br />

10. f(x) = x 2 − x − 6, x0 = 4;<br />

11. f(x) = x 3 − 3x 2 − x − 2, x0 = −3;<br />

12. f(x) = x 3 + x 2 + 4x − 4, x0 = 1;<br />

13. f(x) = x 3 − 9x 2 , x0 = −2;<br />

14. f(x) = x 3 + 4, x0 = 1;<br />

15. f(x) = 3x 2 + 4x − 4, x0 = 1<br />

2 ;<br />

16. f(x) = 2x 3 + 3x 2 − 7x − 1, x0 = 0;<br />

17. f(x) = x 3 − 5x 2 + 1, x0 = 2;<br />

18. f(x) = 2x 2 − 17x + 35, x0 = 1;<br />

19. f(x) = 2x 2 − 7x − 15, x0 = 1<br />

7 ;<br />

20. f(x) = 5x 3 + 2x 2 + 9, x0 = −4;<br />

21. f(x) = 7x 2 + 3, x0 = 1<br />

3 ;<br />

22. f(x) = 2x 2 − 1 2<br />

x −<br />

3 3 , x0 = 3;<br />

23. f(x) = x 2 − x − 4, x0 = −5;<br />

24. f(x) = x 2 − 8x + 15, x0 = 4;<br />

25. f(x) = 9x 3 + 1, x0 = −3.<br />

81


XI. Atrast funkcijas pārtraukuma punktus un noteikt to veidu. Konstruēt<br />

funkcijas shematisku grafiku.<br />

<br />

2 x + 1, ja x ≤ 1,<br />

1. a) f(x) =<br />

x − 1, ja x > 1;<br />

⎧<br />

2<br />

⎨ x , ja x < 0,<br />

b) f(x) = cos x, ja 0 ≤ x <<br />

⎩<br />

π<br />

2 ,<br />

0, ja x ≥ π<br />

2 ;<br />

<br />

2 x + 1, ja x < 1,<br />

2. a) f(x) = 1<br />

x−1 , ja x > 1;<br />

⎧<br />

⎨ lg(1 − x), ja x < 1,<br />

b) f(x) = 0, ja 1 ≤ x < 2,<br />

⎩<br />

3x−2 , ja x ≥ 2;<br />

⎧<br />

⎨ x<br />

3. a) f(x) =<br />

⎩<br />

2 + 1, ja x < 1,<br />

3, ja x = 1,<br />

x + 1, ja x > 1;<br />

⎧<br />

⎨ −<br />

b) f(x) =<br />

⎩<br />

8<br />

x , ja x < 0,<br />

x2 , ja 0 ≤ x ≤ 2,<br />

ln(x − 2), ja x > 2;<br />

⎧ 1<br />

⎨ x+1 , ja x < 3,<br />

4. a) f(x) = 0, ja x = 3,<br />

⎩<br />

ln(x − 3), ja x > 3;<br />

3 x −1<br />

b) f(x) = x−1 , ja x = 1,<br />

3, ja x = 1;<br />

⎧<br />

⎨ x<br />

5. a) f(x) =<br />

⎩<br />

2 − 2, ja x < 1,<br />

−1, ja 1 ≤ x < 4,<br />

1<br />

x−6 , ja x ≥ 4;<br />

<br />

2 (x + 1) , ja x ≤ 0,<br />

b) f(x) =<br />

ln x, ja x > 0;<br />

⎧<br />

⎨ 3<br />

6. a) f(x) =<br />

⎩<br />

x−2 , ja x < 2,<br />

x, ja 2 ≤ x < 4,<br />

ln(x − 4), ja x > 4;<br />

2 25−x<br />

b) f(x) = x−5 , ja x = 5,<br />

−10, ja x = 5;<br />

82


⎧<br />

⎨ −8<br />

7. a) f(x) =<br />

⎩<br />

1−x , ja x < 1,<br />

0, ja x = 1,<br />

1<br />

x−3 , ja x > 1;<br />

<br />

lg x, ja x > 0,<br />

b) f(x) =<br />

1 − x2 , ja x ≤ 0;<br />

tg x, ja |x| < π<br />

2 ,<br />

8. a) f(x) = 1<br />

x2, ja |x| ≥ π<br />

2 ;<br />

√<br />

−x, ja x < 0,<br />

b) f(x) =<br />

ex , ja x ≥ 0;<br />

3 8−x<br />

9. a) f(x) = x−2 , ja x = 2,<br />

0, ja x = 2;<br />

⎧<br />

⎨ −<br />

b) f(x) =<br />

⎩<br />

2<br />

x , ja x < 1,<br />

4, ja 1 ≤ x ≤ 3,<br />

lg(x − 3), ja x > 3;<br />

⎧<br />

⎨ x, ja x ≤ 0,<br />

10. a) f(x) = 1 − x, ja 0 < x ≤ 1,<br />

⎩ 1<br />

1−x , ja x > 1;<br />

<br />

9−x −<br />

b) f(x) =<br />

2<br />

x+3 , ja x = −3,<br />

0, ja x = −3;<br />

⎧<br />

⎨ x<br />

11. a) f(x) =<br />

⎩<br />

2 , ja x < −1,<br />

1, ja x = −1,<br />

1<br />

x+1 , ja x > −1;<br />

⎧<br />

1<br />

⎨ 2 , ja x < −1,<br />

b) f(x) = 2<br />

⎩<br />

x , ja |x| ≤ 1,<br />

lg(x − 1), ja x > 1;<br />

2 x −1<br />

12. a) f(x) = x−1 , ja x < 1,<br />

5, ja x = 1;<br />

⎧<br />

⎨ tg x, ja |x| <<br />

b) f(x) =<br />

⎩<br />

π<br />

2 ,<br />

0, ja x ≤ −π 2 ,<br />

1, ja x > π<br />

2 ;<br />

⎧<br />

⎨ x<br />

13. a) f(x) =<br />

⎩<br />

2 + 1, ja x < −2,<br />

x + 1, ja −2 ≤ x < 2,<br />

3x + 2, ja x ≥ 2;<br />

√<br />

2 − x, ja x ≤ 2,<br />

b) f(x) =<br />

ln(x2 − 4), ja x > 2;<br />

83


⎧<br />

⎨ x + 2, ja x < 0,<br />

14. a) f(x) = 0, ja x = 0,<br />

⎩<br />

3 − x2 , ja x > 0;<br />

⎧<br />

⎨ ln(2 − x), ja x < 2,<br />

1<br />

b) f(x) =<br />

⎩ √x−3 , ja 2 ≤ x < 3,<br />

x − 3, ja x ≥ 3;<br />

<br />

3 x + 1, ja x ≤ 0,<br />

15. a) f(x) =<br />

ln x, ja x > 0;<br />

2 16−x<br />

b) f(x) = x+4 , ja x = −4,<br />

1, ja x = −4;<br />

⎧<br />

⎨ e<br />

16. a) f(x) =<br />

⎩<br />

x √<br />

, ja x < 0,<br />

1 + x, ja 0 ≤ x < 3,<br />

x2 − 5, ja x > 3;<br />

⎧ 1<br />

⎨ x+1 , ja x < −1,<br />

b) f(x) = −4, ja |x| ≤ 1,<br />

⎩<br />

lg(x − 1), ja x > 1;<br />

3<br />

17. a) f(x) = x , ja x ≤ 3,<br />

ln(x − 3), ja x > 3;<br />

⎧<br />

⎨ x<br />

b) f(x) =<br />

⎩<br />

2 + 2x, ja x < 0,<br />

ex+1 √<br />

, ja 0 < x < 1,<br />

x − 1, ja x ≥ 1;<br />

⎧<br />

⎨ x<br />

18. a) f(x) =<br />

⎩<br />

2 + 3, ja x < 0,<br />

3, ja x = 0,<br />

4 − x, ja x > 0;<br />

⎧ 1<br />

⎨ 2−x , ja x > 2,<br />

x b) f(x) =<br />

⎩<br />

2−1 x+1 , ja 0 < x ≤ 2,<br />

√<br />

−x, ja x ≤ 0;<br />

⎧<br />

⎨ −<br />

19. a) f(x) =<br />

⎩<br />

1<br />

2 − x, ja x ≤ −π<br />

2 ,<br />

tg x, ja −π 2 < x ≤ 0,<br />

x2 + 1,<br />

ja x > 0;<br />

x 3 −8<br />

2−x<br />

, ja x = 2,<br />

b) f(x) =<br />

0, ja x = 2;<br />

π<br />

sin x, ja |x| ≤<br />

20. a) f(x) =<br />

2 ,<br />

2<br />

1<br />

π<br />

2 , ja |x| > 2 ;<br />

84


⎧<br />

4<br />

⎨ x , ja x ≤ −2,<br />

b) f(x) = −x − 4, ja −2 ≤ x ≤ 1,<br />

⎩<br />

ln(x − 1), ja x > 1;<br />

⎧ 1<br />

⎨ 1−x , ja x ≤ 1,<br />

21. a) f(x) = x<br />

⎩<br />

2 − 4, ja 1 < x ≤ 3,<br />

5, ja x > 3;<br />

2 x −36<br />

b) f(x) = x+6 , ja x = −6,<br />

10, ja −2 ≤ x = −6;<br />

⎧<br />

⎨ 3, ja x < −2,<br />

22. a) f(x) = x<br />

⎩<br />

2 − 1, ja −2 ≤ x < 2,<br />

x + 4, ja x ≥ 2;<br />

⎧ √<br />

⎨ 1 − x, ja x ≤ 1,<br />

b) f(x) = 2<br />

⎩<br />

x , ja 1 < x ≤ 3,<br />

lg(x − 3), ja x > 3;<br />

⎧<br />

⎨ 5 − x, ja x < −1,<br />

23. a) f(x) = x<br />

⎩<br />

2 + 3, ja −1 ≤ x < 2,<br />

7, ja x ≥ 2;<br />

⎧ 1<br />

⎨ 5+x , ja x < −1,<br />

b) f(x) = 2, ja x = 1,<br />

⎩<br />

1 − x2 , ja x < 1;<br />

⎧<br />

⎨ x − 1, ja x < −2,<br />

24. a) f(x) = 4 − x<br />

⎩<br />

2 , ja −2 ≤ x < 1,<br />

3, ja x ≥ 1;<br />

⎧<br />

⎨ ln(5 − x), ja x < 5,<br />

b) f(x) = 0, ja 5 ≤ x < 6,<br />

⎩<br />

2x−6 , ja x ≥ 6;<br />

⎧<br />

⎨ −x − 11, ja x < −2,<br />

25. a) f(x) = −x<br />

⎩<br />

2 − 2, ja −2 ≤ x < 2,<br />

x − 11, ja x ≥ 2.<br />

⎧<br />

⎨ tg x, ja |x| <<br />

b) f(x) =<br />

⎩<br />

π<br />

2 ,<br />

x, ja x ≤ − π<br />

2 ,<br />

−x, ja x > π<br />

2 ;<br />

85


LITERATŪRA<br />

[1] Dz. Boˇze, L. Biezā, B. Siliņa, A. Strence. Uzdevumu krājums augstākajā<br />

matemātikā. - R.: Zvaigzne, 1986.<br />

[2] E. Kronbergs, P. Rivˇza, Dz. Boˇze. Augstākā matemātika. I. dal¸a. - R.:<br />

Zvaigzne, 1988.<br />

[3] M. Grebenča, S. Novoselovs. Matemātiskās analīzes kurss. I. dal¸a. -<br />

R.: LVI, 1952.<br />

[4] V. Gedroics. Ievads matemātiskajā analīzē. - Daugavpils, 1989.<br />

http://de.du.lv/matematika/ievmatanavit/index.html<br />

[5] V. Gedroics, V. Gedroica. Elementārās funkcijas. - Daugavpils: DPI,<br />

1992.<br />

[6] <br />

<br />

[7] <br />

<br />

<br />

[8] <br />

<br />

[9] <br />

<br />

[10] <br />

<br />

[11] <br />

<br />

<br />

<br />

[12] <br />

<br />

86


SATURS<br />

1. Reālā skaitl¸a modulis 3<br />

2. Funkcijas jēdziens. Vienādas funkcijas. Funkcijas, kas uzdota<br />

ar formulu, definīcijas apgabala noteikˇsana 11<br />

3. Reālā mainīgā reālu funkciju klasifikācija 18<br />

3.1. Pāra un nepāra funkcijas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18<br />

3.2. Periodiskas funkcijas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />

4. Apvērstā (inversā) funkcija 21<br />

5. Konverˇgentas skaitl¸u virknes 24<br />

6. Funkcijas robeˇza 28<br />

6.1. Funkcijas galīga robeˇza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />

6.2. Funkcijas bezgalīga robeˇza . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32<br />

7. Robeˇzu izskaitl¸oˇsana 36<br />

8. Bezgalīgi mazas funkcijas un to salīdzināˇsana 45<br />

9. Nepārtrauktas funkcijas 48<br />

10.Vienpusējās robeˇzas, to izskaitl¸oˇsana.<br />

Funkcijas pārtraukuma punkti un to klasifikācija 50<br />

10.1. Funkcijas vienpusējās robeˇzas . . . . . . . . . . . . . . . . 50<br />

10.2. Funkcijas pārtraukuma punkti un to klasifikācija . . . . . . 52<br />

11.Pielikums 63<br />

LITERATŪRA 86<br />

87

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!